DisplayPort
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Typ | Digitaler Audio-/Videoanschluss | ||
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Produktionsgeschichte | |||
Designer | VESA | ||
Entworfen | Mai 2006 | ||
Hersteller | Verschiedene | ||
Produziert | seit 2008 | ||
Abgelöst | DVI, VGA, SCART, RGB-Komponente | ||
Abgelöst durch | Keine | ||
Allgemeine Spezifikationen | |||
Länge | Verschiedene | ||
Hotplug-fähig | Ja | ||
Extern | Ja | ||
Audio-Signal | Optional; 1-8 Kanäle, 16 oder 24 Bit lineares PCM; 32-192 kHz Abtastrate; maximale Bitrate 36.864 kbit/s (4.608 kB/s) | ||
Video-Signal | Optional, maximale Auflösung begrenzt durch verfügbare Bandbreite | ||
Pins | 20 Pins für externe Anschlüsse an Desktops, Notebooks, Grafikkarten, Monitore usw. und 30/20 Pins für interne Verbindungen zwischen Grafik-Engines und eingebauten Flachbildschirmen. | ||
Elektrisch | |||
Signal | +3.3 V | ||
Max. Spannung | 16.0 V | ||
Max. Stromstärke | 0.5 A | ||
Daten | |||
Daten-Signal | Ja | ||
Bitrate | 1,62, 2,7, 5,4, 8,1 oder 20 Gbit/s Datenrate pro Spur; 1, 2 oder 4 Spuren; (effektiv insgesamt 5,184, 8,64, 17,28, 25,92 oder 77,37 Gbit/s für 4-Spur-Verbindung); 2 oder 720 Mbit/s (effektiv 1 oder 576 Mbit/s) für den Zusatzkanal. | ||
Protokoll | Mikro-Paket | ||
Belegung | |||
Externer Anschluss (Quellenseite) auf der Leiterplatte | |||
Stift 1 | ML_Lane 0 (p) | Spur 0 (positiv) | |
Stift 2 | GND | Masse | |
Stift 3 | ML_Lane 0 (n) | Fahrspur 0 (negativ) | |
Stift 4 | ML_Lane 1 (p) | Fahrspur 1 (positiv) | |
Stift 5 | GND | Masse | |
Stift 6 | ML_Lane 1 (n) | Fahrspur 1 (negativ) | |
Stift 7 | ML_Lane 2 (p) | Fahrspur 2 (positiv) | |
Stift 8 | GND | Masse | |
Stift 9 | ML_Lane 2 (n) | Fahrspur 2 (negativ) | |
Stift 10 | ML_Lane 3 (p) | Fahrspur 3 (positiv) | |
Stift 11 | GND | Masse | |
Stift 12 | ML_Lane 3 (n) | Fahrspur 3 (negativ) | |
Stift 13 | KONFIG1 | Verbunden mit Masse | |
Stift 14 | KONFIG2 | Verbunden mit Masse | |
Stift 15 | AUX CH (p) | Hilfskanal (positiv) | |
Stift 16 | GND | Masse | |
Pin 17 | AUX CH (n) | Hilfskanal (negativ) | |
Stift 18 | Heißer Stecker | Hot-Plug-Erkennung | |
Stift 19 | Rückleitung | Rückleitung für Strom | |
Pin 20 | DP_PWR | Stromversorgung für Anschluss (3,3 V 500 mA) | |
DisplayPort (DP) ist eine digitale Display-Schnittstelle, die von einem Konsortium von PC- und Chip-Herstellern entwickelt und von der Video Electronics Standards Association (VESA) standardisiert wurde. Sie wird in erster Linie für den Anschluss einer Videoquelle an ein Anzeigegerät wie z. B. einen Computermonitor verwendet. Er kann auch Audio-, USB- und andere Daten übertragen. ⓘ
DisplayPort wurde entwickelt, um VGA, FPD-Link und Digital Visual Interface (DVI) zu ersetzen. Durch die Verwendung von aktiven oder passiven Adaptern ist DisplayPort abwärtskompatibel mit anderen Schnittstellen wie HDMI und DVI. ⓘ
Es ist die erste Display-Schnittstelle, die auf paketierter Datenübertragung basiert, eine Form der digitalen Kommunikation, die in Technologien wie Ethernet, USB und PCI Express zu finden ist. Sie ermöglicht die Verwendung von internen und externen Display-Anschlüssen. Im Gegensatz zu älteren Standards, die mit jedem Ausgang ein Taktsignal übertragen, basiert das Protokoll auf kleinen Datenpaketen, den so genannten Mikropaketen, die das Taktsignal in den Datenstrom einbetten können und so eine höhere Auflösung bei weniger Pins ermöglichen. Durch die Verwendung von Datenpaketen ist das Protokoll außerdem erweiterbar, d. h. es können im Laufe der Zeit weitere Funktionen hinzugefügt werden, ohne dass die physische Schnittstelle wesentlich geändert werden muss. ⓘ
DisplayPort kann für die gleichzeitige Übertragung von Audio- und Videosignalen verwendet werden, wobei jedes Signal auch ohne das andere übertragen werden kann. Der Videosignalpfad kann zwischen sechs und sechzehn Bit pro Farbkanal liegen, und der Audiopfad kann bis zu acht Kanäle mit unkomprimiertem PCM-Audio mit 24 Bit und 192 kHz enthalten. Ein bidirektionaler Halbduplex-Hilfskanal überträgt Gerätemanagement- und Gerätesteuerungsdaten für den Main Link, wie z. B. VESA EDID-, MCCS- und DPMS-Standards. Die Schnittstelle ist auch in der Lage, bidirektionale USB-Signale zu übertragen. ⓘ
Die Schnittstelle verwendet ein LVDS-Signalprotokoll, das nicht mit DVI oder HDMI kompatibel ist. Dual-Mode-DisplayPort-Anschlüsse sind jedoch so konzipiert, dass sie ein Single-Link-DVI- oder HDMI-Protokoll (TMDS) über die Schnittstelle übertragen können, indem sie einen externen passiven Adapter verwenden, der den Kompatibilitätsmodus aktiviert und das Signal von 3,3 auf 5 Volt umwandelt. Für analoges VGA/YPbPr und Dual-Link-DVI ist für die Kompatibilität ein aktiver Adapter erforderlich, der nicht auf den Dual-Modus angewiesen ist. Aktive VGA-Adapter werden direkt über den DisplayPort-Anschluss mit Strom versorgt, während aktive Dual-Link-DVI-Adapter in der Regel auf eine externe Stromquelle wie USB angewiesen sind. ⓘ
Versionen
1.0 bis 1.1
Die erste Version, 1.0, wurde am 3. Mai 2006 von der VESA genehmigt. Die Version 1.1 wurde am 2. April 2007 und die Version 1.1a am 11. Januar 2008 ratifiziert. ⓘ
DisplayPort 1.0-1.1a ermöglicht eine maximale Bandbreite von 10,8 Gbit/s (8,64 Gbit/s Datenrate) über eine Standard-4-Lane-Hauptverbindung. DisplayPort-Kabel mit einer Länge von bis zu 2 Metern sind erforderlich, um die volle Bandbreite von 10,8 Gbit/s zu unterstützen. DisplayPort 1.1 ermöglicht es Geräten, alternative Verbindungsschichten wie Glasfaser zu implementieren, die eine viel größere Reichweite zwischen Quelle und Display ohne Signalverschlechterung ermöglichen, obwohl alternative Implementierungen nicht standardisiert sind. Zusätzlich zu DisplayPort Content Protection (DPCP) ist auch HDCP enthalten. Der DisplayPort 1.1a-Standard kann kostenlos von der VESA-Website heruntergeladen werden. ⓘ
1.2
DisplayPort Version 1.2 wurde am 7. Januar 2010 eingeführt. Die wichtigste Verbesserung der neuen Version ist die Verdoppelung der effektiven Bandbreite auf 17,28 Gbit/s im High Bit Rate 2 (HBR2) Modus, der höhere Auflösungen, höhere Bildwiederholraten und eine größere Farbtiefe ermöglicht. Zu den weiteren Verbesserungen gehören mehrere unabhängige Videoströme (Daisy-Chain-Verbindung mit mehreren Monitoren), Multi-Stream-Transport genannt, Möglichkeiten für stereoskopisches 3D, erhöhte AUX-Kanal-Bandbreite (von 1 Mbit/s auf 720 Mbit/s), mehr Farbräume einschließlich xvYCC, scRGB und Adobe RGB 1998 sowie Global Time Code (GTC) für die Audio-/Video-Synchronisation unter 1 μs. Auch der Mini DisplayPort-Anschluss von Apple Inc., der viel kleiner ist und für Laptops und andere kleine Geräte entwickelt wurde, ist mit dem neuen Standard kompatibel. ⓘ
1.2a
Die DisplayPort-Version 1.2a wurde im Januar 2013 veröffentlicht und kann optional Adaptive Sync von VESA enthalten. FreeSync von AMD nutzt die DisplayPort Adaptive-Sync-Funktion für den Betrieb. FreeSync wurde erstmals auf der CES 2014 auf einem Toshiba Satellite-Notebook demonstriert, indem die Funktion Panel-Self-Refresh (PSR) aus dem Embedded DisplayPort-Standard verwendet wurde. Nach einem Vorschlag von AMD passte VESA später die Funktion Panel-Self-Refresh für die Verwendung in eigenständigen Displays an und fügte sie als optionale Funktion des DisplayPort-Hauptstandards unter dem Namen "Adaptive-Sync" in Version 1.2a hinzu. Da es sich um eine optionale Funktion handelt, ist die Unterstützung für Adaptive-Sync nicht erforderlich, damit ein DisplayPort 1.2a-kompatibel ist. ⓘ
1.3
DisplayPort Version 1.3 wurde am 15. September 2014 verabschiedet. Dieser Standard erhöht die Gesamtübertragungsbandbreite auf 32,4 Gbit/s mit dem neuen HBR3-Modus, der 8,1 Gbit/s pro Lane bietet (gegenüber 5,4 Gbit/s mit HBR2 in Version 1.2), was einem Gesamtdatendurchsatz von 25,92 Gbit/s entspricht, wenn man den 8b/10b-Codierungs-Overhead berücksichtigt. Diese Bandbreite reicht für ein 4K-UHD-Display (3840 × 2160) bei 120 Hz mit 24 bit/px RGB-Farbe, ein 5K-Display (5120 × 2880) bei 60 Hz mit 30 bit/px RGB-Farbe oder ein 8K-UHD-Display (7680 × 4320) bei 30 Hz mit 24 bit/px RGB-Farbe. Mit Multi-Stream Transport (MST) kann ein DisplayPort-Anschluss zwei 4K UHD-Displays (3840 × 2160) mit 60 Hz oder bis zu vier WQXGA-Displays (2560 × 1600) mit 60 Hz und 24 bit/px RGB-Farbe ansteuern. Der neue Standard beinhaltet einen obligatorischen Dual-Modus für DVI- und HDMI-Adapter, der den HDMI 2.0-Standard und den HDCP 2.2-Inhaltsschutz implementiert. Der Thunderbolt 3-Verbindungsstandard sollte ursprünglich DisplayPort 1.3-Fähigkeit beinhalten, aber in der endgültigen Version wurde nur die Version 1.2 verwendet. Die Adaptive Sync-Funktion der VESA in DisplayPort Version 1.3 bleibt ein optionaler Bestandteil der Spezifikation. ⓘ
1.4
DisplayPort Version 1.4 wurde am 1. März 2016 veröffentlicht. Es wurden keine neuen Übertragungsmodi definiert, so dass HBR3 (32,4 Gbit/s), wie in Version 1.3 eingeführt, weiterhin der höchste verfügbare Modus ist. DisplayPort 1.4 fügt Unterstützung für Display Stream Compression 1.2 (DSC), Forward Error Correction, HDR10-Metadaten, die in CTA-861.3 definiert sind, einschließlich statischer und dynamischer Metadaten und des Rec. 2020-Farbraums, für HDMI-Interoperabilität hinzu und erweitert die maximale Anzahl der Inline-Audiokanäle auf 32. ⓘ
DSC ist ein Komprimierungsalgorithmus, der die Größe des Datenstroms bis zu einem Verhältnis von 3:1 reduziert. Obwohl er mathematisch nicht verlustfrei ist, erfüllt DSC den ISO 29170-Standard für "visuell verlustfreie" Komprimierung bei den meisten Bildern, die von unkomprimiertem Video nicht zu unterscheiden sind. Bei Verwendung von DSC mit HBR3-Übertragungsraten kann DisplayPort 1.4 8K UHD (7680 × 4320) bei 60 Hz oder 4K UHD (3840 × 2160) bei 120 Hz mit 30 bit/px RGB-Farbe und HDR unterstützen. 4K bei 60 Hz mit 30 bit/px RGB/HDR kann ohne DSC erreicht werden. Bei Bildschirmen, die DSC nicht unterstützen, bleiben die Höchstgrenzen gegenüber DisplayPort 1.3 unverändert (4K 120 Hz, 5K 60 Hz, 8K 30 Hz). ⓘ
1.4a
Die DisplayPort-Version 1.4a wurde im April 2018 veröffentlicht. Die VESA hat keine offizielle Pressemitteilung für diese Version herausgegeben. Sie aktualisierte die DSC-Implementierung von DisplayPort von DSC 1.2 auf 1.2a. ⓘ
2.0
Laut VESA ist DP 2.0 das erste größere Update des DisplayPort-Standards seit März 2016 und bietet eine bis zu dreifache Verbesserung der Datenrate (von 25,92 auf 77,37 Gbit/s) im Vergleich zur vorherigen Version von DisplayPort (1.4a) sowie neue Funktionen, um die zukünftigen Leistungsanforderungen traditioneller Displays zu erfüllen. Dazu gehören Auflösungen jenseits von 8K, höhere Bildwiederholraten und HDR-Unterstützung (High Dynamic Range) bei höheren Auflösungen, verbesserte Unterstützung für mehrere Display-Konfigurationen sowie verbesserte Benutzererfahrungen mit AR/VR-Displays (Augmented/Virtual Reality), einschließlich Unterstützung für VR-Auflösungen von 4K und darüber hinaus. ⓘ
VESA geht davon aus, dass Produkte mit DisplayPort 2.0 erst später im Jahr 2021 auf den Markt kommen werden. ⓘ
Am 26. Juni 2019 hat die VESA den DisplayPort 2.0-Standard offiziell veröffentlicht. Laut einer von VESA im September 2016 veröffentlichten Roadmap sollte eine neue Version von DisplayPort "Anfang 2017" auf den Markt kommen. Sie hätte die Verbindungsrate von 8,1 auf 10,0 Gbit/s verbessert, was einer Steigerung von 24 % entspricht. Dadurch hätte sich die Gesamtbandbreite von 32,4 Gbit/s auf 40,0 Gbit/s erhöht. Im Jahr 2017 wurde jedoch keine neue Version veröffentlicht, wahrscheinlich um weitere Verbesserungen vorzunehmen, nachdem das HDMI-Forum im Januar 2017 angekündigt hatte, dass der nächste Standard (HDMI 2.1) eine Bandbreite von bis zu 48 Gbit/s bieten würde. In einer Pressemitteilung vom 3. Januar 2018 heißt es: "VESA arbeitet derzeit gemeinsam mit seinen Mitgliedern an der Entwicklung der nächsten DisplayPort-Standardgeneration, wobei geplant ist, die von DisplayPort ermöglichte Datenrate um das Zweifache und mehr zu erhöhen. VESA plant, dieses Update innerhalb der nächsten 18 Monate zu veröffentlichen." Auf der CES 2019 kündigte VESA an, dass die neue Version 8K @ 60 Hz ohne Kompression unterstützen wird und voraussichtlich in der ersten Jahreshälfte 2019 veröffentlicht wird. ⓘ
DP 2.0-Konfigurationsbeispiele
Mit der erhöhten Bandbreite, die durch DP 2.0 ermöglicht wird, bietet VESA ein hohes Maß an Vielseitigkeit und Konfigurationen für höhere Display-Auflösungen und Bildwiederholraten. Zusätzlich zu der oben erwähnten 8K-Auflösung bei 60 Hz mit HDR-Unterstützung ermöglicht DP 2.0 über den nativen DP-Anschluss oder über USB-C als DisplayPort Alt Mode eine Vielzahl von Hochleistungskonfigurationen:
- Einzelne Display-Auflösungen
- Ein 16K (15360 × 8640) Display @ 60 Hz mit 10 bpc (30 bit/px, HDR) RGB/Y′CBCR 4:4:4 Farbe (mit DSC)
- Ein 10K-Display (10240 × 4320) bei 60 Hz und 8 bpc (24 bit/px, SDR) RGB/Y′CBCR 4:4:4-Farbe (unkomprimiert)
- Zwei Display-Auflösungen
- Zwei 8K (7680 × 4320) Displays @ 120 Hz und 10 bpc (30 bit/px, HDR) RGB/Y′CBCR 4:4:4 Farbe (mit DSC)
- Zwei 4K (3840 × 2160) Displays @ 144 Hz und 8 bpc (24 bit/px, SDR) RGB/Y′CBCR 4:4:4 Farbe (unkomprimiert)
- Dreifache Display-Auflösungen
- Drei 10K (10240 × 4320) Displays bei 60 Hz und 10 bpc (30 bit/px, HDR) RGB/Y′CBCR 4:4:4 Farbe (mit DSC)
- Drei 4K-Displays (3840 × 2160) mit 90 Hz und 10 bpc (30 bit/px, HDR) RGB/Y′CBCR 4:4:4-Farbe (unkomprimiert) ⓘ
Bei Verwendung von nur zwei Lanes auf dem USB-C-Anschluss über DP Alt Mode, um gleichzeitige SuperSpeed-USB-Daten und Video zu ermöglichen, kann DP 2.0 Konfigurationen wie diese ermöglichen:
- Drei 4K (3840 × 2160) Displays bei 144 Hz und 10 bpc (30 bit/px, HDR) RGB/Y′CBCR 4:4:4 Farbe (mit DSC)
- Zwei 4K × 4K (4096 × 4096) Displays (für AR/VR-Headsets) @ 120 Hz und 10 bpc (30 bit/px, HDR) RGB/Y′CBCR 4:4:4 Farbe (mit DSC)
- Drei QHD (2560 × 1440) @ 120 Hz und 8 bpc (24 bit/px, SDR) RGB/Y′CBCR 4:4:4 Farbe (unkomprimiert)
- Ein 8K (7680 × 4320) Display @ 30 Hz und 10 bpc (30 bit/px, HDR) RGB/Y′CBCR 4:4:4 Farbe (unkomprimiert) ⓘ
Spezifikationen
Wichtigste Spezifikationen
DisplayPort-Version ⓘ | |||||
---|---|---|---|---|---|
1.0-1.1a | 1.2-1.2a | 1.3 | 1.4-1.4a | 2.0 | |
Datum der Veröffentlichung | Mai 2006 (1.0) März 2007 (1.1) Jan 2008 (1.1a) |
Jan 2010 (1.2) Mai 2012 (1.2a) |
Sep 2014 | März 2016 (1.4) Apr 2018 (1.4a) |
Juni 2019 |
Hauptverbindung | |||||
Übertragungsmodi: | |||||
RBR (1,62 Gbit/s pro Fahrstreifen) | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
HBR (2,70 Gbit/s pro Fahrspur) | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
HBR2 (5,40 Gbit/s pro Fahrspur) | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja |
HBR3 (8,10 Gbit/s pro Fahrspur) | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja |
UHBR 10 (10,0 Gbit/s pro Fahrspur) | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja |
UHBR 13,5 (13,5 Gbit/s pro Spur) | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja |
UHBR 20 (20,0 Gbit/s pro Fahrspur) | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja |
Anzahl der Lanes | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
Maximale Gesamtbandbreite | 10,80 Gbit/s | 21,60 Gbit/s | 32,40 Gbit/s | 32,40 Gbit/s | 80,00 Gbit/s |
Maximale Gesamtdatenrate | 8,64 Gbit/s |
17,28 Gbit/s | 25,92 Gbit/s | 25,92 Gbit/s | 77,37 Gbit/s |
Kodierungsschema | 8b/10b | 8b/10b | 8b/10b | 8b/10b | 128b/132b |
Komprimierung (optional) | – | – | – | DSC 1.2 (DP 1.4) DSC 1.2a (DP 1.4a) |
DSC 1.2a |
Hilfskanal | |||||
Maximale Bandbreite | 2 Mbit/s | 720 Mbit/s | 2 Mbit/s | 2 Mbit/s | 2 Mbit/s |
Maximale Datenrate | 1 Mbit/s | 576 Mbit/s | 1 Mbit/s | 1 Mbit/s | 1 Mbit/s |
Kodierungsschema | Manchester II | 8b/10b | Manchester II | Manchester II | Manchester II |
Unterstützte Farbformate | |||||
RGB | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
Y′CBCR 4:4:4 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
Y′CBCR 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
Y′CBCR 4:2:0 | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja |
Nur Y (monochrom) | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja |
Unterstützung der Farbtiefe | |||||
6 bpc (18 bit/px) | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
8 bpc (24 bit/px) | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
10 bpc (30 bit/px) | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
12 bpc (36 bit/px) | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
16 bpc (48 bit/px) | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
Unterstützung von Farbräumen | |||||
ITU-R BT.601 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
ITU-R BT.709 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
sRGB | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja |
scRGB | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja |
xvYCC | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja |
Adobe RGB (1998) | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja |
DCI-P3 | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja |
Vereinfachtes Farbprofil | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja |
ITU-R BT.2020 | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja |
Audio-Spezifikationen | |||||
Max. Abtastrate | 192 kHz | 768 kHz | 768 kHz | 1536 kHz | ? |
Max. Samplegröße | 24 Bits | 24 Bits | 24 Bits | 24 Bits | ? |
Maximale Audiokanäle | 8 | 8 | 8 | 32 | ? |
1.0-1.1a | 1.2-1.2a | 1.3 | 1.4-1.4a | 2.0 | |
DisplayPort-Version |
Hauptverbindung
Die DisplayPort-Hauptverbindung wird für die Übertragung von Video und Audio verwendet. Die Hauptverbindung besteht aus einer Reihe von unidirektionalen seriellen Datenkanälen, die gleichzeitig arbeiten und als Lanes bezeichnet werden. Eine Standard-DisplayPort-Verbindung hat 4 Lanes, obwohl einige DisplayPort-Anwendungen mehr implementieren, wie z. B. die Thunderbolt 3-Schnittstelle, die bis zu 8 DisplayPort-Lanes implementiert. ⓘ
Bei einer DisplayPort-Standardverbindung verfügt jede Spur über einen eigenen Satz verdrillter Zweidrahtleitungen und überträgt die Daten mithilfe von Differenzialsignalen. Da es sich um ein selbsttaktendes System handelt, ist kein eigener Taktsignalkanal erforderlich. Im Gegensatz zu DVI und HDMI, die ihre Übertragungsgeschwindigkeit genau an die für das jeweilige Videoformat erforderliche Rate anpassen, arbeitet DisplayPort nur mit einigen bestimmten Geschwindigkeiten; überschüssige Bits in der Übertragung werden mit "Füllsymbolen" aufgefüllt. ⓘ
In den DisplayPort-Versionen 1.0-1.4a werden die Daten vor der Übertragung mit der ANSI 8b/10b-Kodierung codiert. Bei diesem Schema stellen nur 8 von 10 übertragenen Bits Daten dar; die zusätzlichen Bits werden für den Gleichstromausgleich verwendet (um eine ungefähr gleiche Anzahl von 1en und 0en sicherzustellen). Infolgedessen beträgt die Datenübertragungsrate nur 80 % der physikalischen Bitrate. Die Übertragungsgeschwindigkeiten werden manchmal auch als "Link Symbol Rate" ausgedrückt, d. h. die Rate, mit der diese 8b/10b-kodierten Symbole übertragen werden (d. h. die Rate, mit der Gruppen von 10 Bits übertragen werden, von denen 8 Daten darstellen). Die folgenden Übertragungsmodi sind in der Version 1.0-1.4a definiert:
- RBR (Reduzierte Bitrate): 1,62 Gbit/s Bandbreite pro Spur (162 MHz Link-Symbolrate)
- HBR (Hohe Bitrate): 2,70 Gbit/s Bandbreite pro Lane (270 MHz Link-Symbol-Rate)
- HBR2 (Hohe Bitrate 2): 5,40 Gbit/s Bandbreite pro Spur (540 MHz Link-Symbolrate), eingeführt in DP 1.2
- HBR3 (Hohe Bitrate 3): 8,10 Gbit/s Bandbreite pro Lane (810 MHz Link-Symbol-Rate), eingeführt mit DP 1.3 ⓘ
DisplayPort 2.0 verwendet die 128b/132b-Kodierung; jede Gruppe von 132 übertragenen Bits repräsentiert 128 Datenbits. Dieses Verfahren hat eine Effizienz von 96,96 %. Darüber hinaus verbraucht die Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) einen kleinen Teil der Verbindungsbandbreite, was zu einer Gesamteffizienz von ≈96,7 % führt. Die folgenden Übertragungsmodi wurden in DP 2.0 hinzugefügt:
- UHBR 10 (Ultra High Bit Rate 10): 10,0 Gbit/s Bandbreite pro Fahrspur
- UHBR 13.5 (Ultra High Bit Rate 13.5): 13,5 Gbit/s Bandbreite pro Spur
- UHBR 20 (Ultra High Bit Rate 20): 20,0 Gbit/s Bandbreite pro Fahrspur ⓘ
Die Gesamtbandbreite der Hauptverbindung in einer standardmäßigen 4-Spur-Verbindung ist die Summe aller Fahrspuren:
- RBR: 4 × 1,62 Gbit/s = 6,48 Gbit/s Bandbreite (Datenrate von 5,184 Gbit/s oder 648 MB/s bei 8b/10b-Kodierung)
- HBR: 4 × 2,70 Gbit/s = 10,80 Gbit/s Bandbreite (Datenrate von 8,64 Gbit/s oder 1,08 GB/s)
- HBR2: 4 × 5,40 Gbit/s = 21,60 Gbit/s Bandbreite (Datenrate von 17,28 Gbit/s oder 2,16 GB/s)
- HBR3: 4 × 8,10 Gbit/s = 32,40 Gbit/s Bandbreite (Datenrate von 25,92 Gbit/s bzw. 3,24 GB/s)
- UHBR 10: 4 × 10,0 Gbit/s = 40,00 Gbit/s Bandbreite (Datenrate von 38,69 Gbit/s bzw. 4,84 GB/s mit 128b/132b-Codierung und FEC)
- UHBR 13.5: 4 × 13,5 Gbit/s = 54,00 Gbit/s Bandbreite (Datenrate von 52,22 Gbit/s bzw. 6,52 GB/s)
- UHBR 20: 4 × 20,0 Gbit/s = 80,00 Gbit/s Bandbreite (Datenrate von 77,37 Gbit/s bzw. 9,69 GB/s) ⓘ
Der von der DisplayPort-Hauptverbindung verwendete Übertragungsmodus wird von dem Quell- und dem Senkengerät beim Herstellen einer Verbindung durch einen Prozess namens Link Training ausgehandelt. Dieser Prozess bestimmt die maximal mögliche Geschwindigkeit der Verbindung. Wenn die Qualität des DisplayPort-Kabels nicht ausreicht, um z. B. HBR2-Geschwindigkeiten zuverlässig zu verarbeiten, erkennen die DisplayPort-Geräte dies und schalten auf einen niedrigeren Modus um, um eine stabile Verbindung aufrechtzuerhalten. Die Verbindung kann jederzeit neu ausgehandelt werden, wenn ein Verlust der Synchronisation festgestellt wird. ⓘ
Audiodaten werden während der Video-Austastintervalle (kurze Pausen zwischen jeder Zeile und jedem Bild der Videodaten) über die Hauptverbindung übertragen. ⓘ
Hilfskanal
Der DisplayPort AUX-Kanal ist ein halbduplexer (bidirektionaler) Datenkanal, der für verschiedene zusätzliche Daten außer Video und Audio, wie EDID (I2C) oder CEC-Befehle, verwendet wird. Dieser bidirektionale Datenkanal ist erforderlich, da die Signale der Videospur von der Quelle zum Display unidirektional sind. AUX-Signale werden über einen speziellen Satz von Twisted-Pair-Leitungen übertragen. DisplayPort 1.0 spezifizierte Manchester-Codierung mit einer Signalrate von 2 MBaud (1 Mbit/s Datenrate). Mit Version 1.2 des DisplayPort-Standards wurde ein zweiter Übertragungsmodus namens FAUX (Fast AUX) eingeführt, der mit 720 MBaud und 8b/10b-Kodierung (576 Mbit/s Datenrate) arbeitete, aber in Version 1.3 abgeschafft wurde. ⓘ
Kabel und Anschlüsse
Kabel
Kompatibilität und Funktionsunterstützung
Alle DisplayPort-Kabel sind mit allen DisplayPort-Geräten kompatibel, unabhängig von der Version des jeweiligen Geräts oder der Zertifizierungsstufe des Kabels. ⓘ
Alle Funktionen von DisplayPort funktionieren über jedes DisplayPort-Kabel. Für DisplayPort gibt es keine verschiedenen Kabeldesigns; alle DP-Kabel haben das gleiche Grundlayout und die gleiche Verdrahtung und unterstützen alle Funktionen, einschließlich Audio, Daisy-Chaining, G-Sync/FreeSync, HDR und DSC. ⓘ
DisplayPort-Kabel unterscheiden sich in ihrer Unterstützung für die Übertragungsgeschwindigkeit. DisplayPort spezifiziert sieben verschiedene Übertragungsmodi (RBR, HBR, HBR2, HBR3, UHBR 10, UHBR 13,5 und UHBR 20), die schrittweise höhere Bandbreiten unterstützen. Nicht alle DisplayPort-Kabel sind für alle sieben Übertragungsmodi geeignet. Die VESA bietet Zertifizierungen für verschiedene Bandbreitenstufen an. Diese Zertifizierungen sind optional, und nicht alle DisplayPort-Kabel sind von VESA zertifiziert. ⓘ
Kabel mit begrenzter Übertragungsgeschwindigkeit sind zwar mit allen DisplayPort-Geräten kompatibel, können aber die maximale Auflösung oder Bildwiederholfrequenz einschränken. ⓘ
DisplayPort-Kabel werden nicht nach "Version" klassifiziert. Obwohl Kabel üblicherweise mit Versionsnummern gekennzeichnet werden, wie z. B. HBR2-Kabel, die als DisplayPort 1.2-Kabel" beworben werden, ist diese Bezeichnung von der VESA nicht erlaubt. Die Verwendung von Versionsnummern bei Kabeln kann fälschlicherweise den Eindruck erwecken, dass für einen DisplayPort 1.4-Bildschirm ein "DisplayPort 1.4-Kabel" erforderlich ist oder dass in Version 1.4 eingeführte Funktionen wie HDR oder DSC mit älteren "DP 1.2-Kabeln" nicht funktionieren. DisplayPort-Kabel werden nur nach ihrer Bandbreitenzertifizierungsstufe (RBR, HBR, HBR2, HBR3 usw.) klassifiziert, sofern sie überhaupt zertifiziert wurden. ⓘ
Kabelbandbreite und Zertifizierungen
Nicht alle DisplayPort-Kabel sind in der Lage, die höchste Bandbreitenstufe zu erreichen. Kabel können bei der VESA für eine optionale Zertifizierung für verschiedene Bandbreitenstufen eingereicht werden. VESA bietet drei Stufen der Kabelzertifizierung an: RBR, Standard und DP8K. Diese zertifizieren DisplayPort-Kabel für den ordnungsgemäßen Betrieb bei den folgenden Geschwindigkeiten:
Übertragungsmodus | Übertragung Bitrate |
Eingeführt in Version |
Erforderliches Minimum Kabelzertifizierung |
---|---|---|---|
RBR (Reduzierte Bitrate) | 6,48 Gbit/s | 1.0 |
RBR DisplayPort-Kabel |
HBR (Hohe Bitrate) | 10,80 Gbit/s | Standard DisplayPort-Kabel | |
HBR2 (Hohe Bitrate 2) | 21,60 Gbit/s | 1.2
| |
HBR3 (Hohe Bitrate 3) | 32,40 Gbit/s | 1.3 |
DP8K DisplayPort-Kabel |
UHBR 10 (Ultra hohe Bitrate 10) | 40,00 Gbit/s | 2.0
|
Im April 2013 veröffentlichte VESA einen Artikel, in dem es hieß, dass es bei der DisplayPort-Kabelzertifizierung keine unterschiedlichen Stufen für HBR- und HBR2-Bandbreiten gibt und dass jedes zertifizierte Standard-DisplayPort-Kabel - einschließlich der nach DisplayPort 1.1 zertifizierten - in der Lage ist, die mit dem DisplayPort 1.2-Standard eingeführte HBR2-Bandbreite von 21,6 Gbit/s zu verarbeiten. Der DisplayPort 1.2-Standard definiert nur eine einzige Spezifikation für High Bit Rate-Kabelbaugruppen, die sowohl für HBR- als auch für HBR2-Geschwindigkeiten verwendet wird, obwohl der DP-Kabelzertifizierungsprozess durch den DisplayPort PHY Compliance Test Standard (CTS) und nicht durch den DisplayPort-Standard selbst geregelt wird. ⓘ
Die DP8K-Zertifizierung wurde von der VESA im Januar 2018 angekündigt und zertifiziert Kabel für den ordnungsgemäßen Betrieb bei HBR3-Geschwindigkeiten (8,1 Gbit/s pro Lane, 32,4 Gbit/s insgesamt). ⓘ
Im Juni 2019, mit der Veröffentlichung der Version 2.0 des DisplayPort-Standards, gab VESA bekannt, dass die DP8K-Zertifizierung auch für den neuen UHBR-10-Übertragungsmodus ausreichend ist. Für die Modi UHBR 13.5 und UHBR 20 wurden keine neuen Zertifizierungen angekündigt. VESA ermutigt Bildschirme, für diese Geschwindigkeiten angebundene Kabel zu verwenden, anstatt Standalone-Kabel auf den Markt zu bringen. ⓘ
Es sollte auch beachtet werden, dass die Verwendung der Display Stream Compression (DSC), die mit DisplayPort 1.4 eingeführt wurde, die Bandbreitenanforderungen für das Kabel erheblich reduziert. Formate, die normalerweise die Grenzen von DisplayPort 1.4 überschreiten würden, wie 4K (3840 × 2160) bei 144 Hz 8 bpc RGB/Y′CBCR 4:4:4 (31,4 Gbit/s Datenrate im unkomprimierten Zustand), können nur durch die Verwendung von DSC implementiert werden. Dies würde die Anforderungen an die physikalische Bandbreite um das 2 bis 3fache reduzieren, was die Möglichkeiten eines HBR2-klassifizierten Kabels deutlich übersteigt. ⓘ
Dies ist ein Beispiel dafür, warum DisplayPort-Kabel nicht nach "Version" klassifiziert werden; obwohl DSC in Version 1.4 eingeführt wurde, bedeutet dies nicht, dass es ein sogenanntes "DP 1.4-Kabel" (ein Kabel mit HBR3-Klassifizierung) benötigt, um zu funktionieren. HBR3-Kabel sind nur für Anwendungen erforderlich, die die HBR2-Bandbreite überschreiten, und nicht einfach für jede Anwendung mit DisplayPort 1.4. Wenn DSC verwendet wird, um die Bandbreitenanforderungen auf HBR2-Niveau zu reduzieren, ist ein HBR2-klassifiziertes Kabel ausreichend. ⓘ
Kabellänge
Der DisplayPort-Standard gibt keine maximale Länge für Kabel vor, obwohl der DisplayPort 1.2-Standard eine Mindestanforderung festlegt, dass alle Kabel mit einer Länge von bis zu 2 Metern HBR2-Geschwindigkeiten (21,6 Gbit/s) und alle Kabel beliebiger Länge RBR-Geschwindigkeiten (6,48 Gbit/s) unterstützen müssen. Kabel, die länger als 2 Meter sind, können HBR/HBR2-Geschwindigkeiten unterstützen oder nicht, und Kabel beliebiger Länge können HBR3-Geschwindigkeiten unterstützen oder nicht. ⓘ
Steckverbinder und Pin-Konfiguration
DisplayPort-Kabel und -Anschlüsse können entweder einen "Full-Size"-Anschluss oder einen "Mini"-Anschluss haben. Diese Anschlüsse unterscheiden sich nur durch ihre Form - die Funktionen von DisplayPort sind unabhängig vom verwendeten Anschluss gleich. Die Verwendung eines Mini DisplayPort-Anschlusses hat keinen Einfluss auf die Leistung oder die Unterstützung von Funktionen der Verbindung. ⓘ
DisplayPort-Anschluss in voller Größe
Der Standard-DisplayPort-Anschluss (jetzt als "Full-Size"-Anschluss bezeichnet, um ihn vom Mini-Anschluss zu unterscheiden) war der einzige Anschlusstyp, der mit DisplayPort 1.0 eingeführt wurde. Es handelt sich um einen 20-poligen, einfach ausgerichteten Stecker mit einer Reibungsverriegelung und einer optionalen mechanischen Verriegelung. Die Standard-DisplayPort-Buchse hat die Abmessungen 16,10 mm (Breite) × 4,76 mm (Höhe) × 8,88 mm (Tiefe). ⓘ
Die Standard-Stiftbelegung des DisplayPort-Anschlusses ist wie folgt:
- 12 Stifte für die Hauptverbindung - die Hauptverbindung besteht aus vier abgeschirmten verdrillten Paaren. Jedes Paar benötigt 3 Stifte; einen für jede der beiden Adern und einen dritten für die Abschirmung. (Stifte 1-12)
- 3 Stifte für den Hilfskanal - der Hilfskanal verwendet ein weiteres 3-poliges abgeschirmtes verdrilltes Paar (Stifte 15-17)
- 1 Stift für HPD - Hot-Plug-Detection-Stift (Stift 18)
- 2 Stifte für die Stromversorgung - 3,3-V-Versorgung und Rückleitung (Stifte 19 und 20)
- 2 zusätzliche Erdungsstifte - (Stifte 13 und 14) ⓘ
Mini DisplayPort-Anschluss
Der Mini DisplayPort-Stecker wurde von Apple für die Verwendung in ihren Computerprodukten entwickelt. Er wurde erstmals im Oktober 2008 für die Verwendung in den neuen MacBooks und dem Cinema Display angekündigt. Im Jahr 2009 wurde er von der VESA als offizieller Standard angenommen, und 2010 wurde die Spezifikation mit der Veröffentlichung von DisplayPort 1.2 in den DisplayPort-Hauptstandard integriert. Apple lizenziert die Spezifikation kostenlos an die VESA. ⓘ
Der Mini DisplayPort (mDP)-Anschluss ist ein 20-poliger, einfach ausgerichteter Anschluss mit einer Reibungsverriegelung. Im Gegensatz zum Full-Size-Stecker verfügt er nicht über eine Option für eine mechanische Verriegelung. Die Abmessungen der mDP-Buchse betragen 7,50 mm (Breite) × 4,60 mm (Höhe) × 4,99 mm (Tiefe). Die mDP-Stiftbelegung ist die gleiche wie beim DisplayPort-Anschluss in voller Größe. ⓘ
DP_PWR (Stift 20)
Pin 20 des DisplayPort-Anschlusses, DP_PWR genannt, liefert 3,3 V (±10 %) Gleichstrom mit bis zu 500 mA (minimale Leistungsabgabe von 1,5 W). Dieser Strom ist von allen DisplayPort-Buchsen sowohl an den Quell- als auch an den Anzeigegeräten verfügbar. DP_PWR ist für die Stromversorgung von Adaptern, verstärkten Kabeln und ähnlichen Geräten vorgesehen, so dass ein separates Stromkabel nicht erforderlich ist. ⓘ
Bei Standard-DisplayPort-Kabelverbindungen wird der DP_PWR-Stift nicht verwendet. Wenn die DP_PWR-Pins zweier Geräte direkt über ein Kabel miteinander verbunden werden, kann ein Kurzschluss entstehen, der die Geräte möglicherweise beschädigen kann, da die DP_PWR-Pins zweier Geräte wahrscheinlich nicht genau die gleiche Spannung aufweisen (insbesondere bei einer Toleranz von ±10 %). Aus diesem Grund schreiben die DisplayPort 1.1 und spätere Standards vor, dass bei passiven DisplayPort-zu-DisplayPort-Kabeln Pin 20 nicht angeschlossen werden darf. ⓘ
Im Jahr 2013 gab die VESA jedoch bekannt, dass sie nach der Untersuchung von Berichten über fehlerhaft funktionierende DisplayPort-Geräte festgestellt hatte, dass eine große Anzahl von nicht zertifizierten Anbietern ihre DisplayPort-Kabel mit angeschlossenem DP_PWR-Pin herstellten:
In letzter Zeit hat die VESA eine Reihe von Beschwerden über DisplayPort-Fehlfunktionen erhalten, die auf unsachgemäß hergestellte DisplayPort-Kabel zurückzuführen waren. Diese "schlechten" DisplayPort-Kabel beschränken sich im Allgemeinen auf nicht DisplayPort-zertifizierte Kabel oder auf Kabel anderer Hersteller. Um diesen Trend auf dem DisplayPort-Kabelmarkt weiter zu untersuchen, kaufte VESA eine Reihe von nicht zertifizierten Kabeln von Fremdherstellern und stellte fest, dass eine alarmierend hohe Anzahl von ihnen falsch konfiguriert war und wahrscheinlich nicht alle Systemkonfigurationen unterstützen würde. Keines dieser Kabel hätte den DisplayPort-Zertifizierungstest bestanden, außerdem könnten einige dieser Kabel möglicherweise einen PC, Laptop oder Monitor beschädigen. ⓘ
Die Vorschrift, dass das DP_PWR-Kabel bei Standard-DisplayPort-Kabeln weggelassen werden muss, war im DisplayPort 1.0-Standard nicht enthalten. DisplayPort-Produkte (und -Kabel) kamen jedoch erst 2008 auf den Markt, lange nachdem Version 1.0 durch Version 1.1 ersetzt worden war. Der DisplayPort 1.0-Standard wurde nie in kommerzielle Produkte implementiert. ⓘ
Grenzwerte für Auflösung und Bildwiederholfrequenz
Die nachstehenden Tabellen beschreiben die Bildwiederholfrequenzen, die mit den einzelnen Übertragungsmodi erreicht werden können. Im Allgemeinen wird die maximale Bildwiederholfrequenz durch den Übertragungsmodus bestimmt (RBR, HBR, HBR2, HBR3, UHBR 10, UHBR 13,5 oder UHBR 20). Diese Übertragungsmodi wurden wie folgt in den DisplayPort-Standard aufgenommen:
- RBR und HBR wurden in der ersten Version des DisplayPort-Standards, Version 1.0, definiert.
- HBR2 wurde in Version 1.2 eingeführt
- HBR3 wurde in Version 1.3 eingeführt
- UHBR 10, UHBR 13.5 und UHBR 20 wurden in Version 2.0 eingeführt.
Die Unterstützung des Übertragungsmodus wird jedoch nicht unbedingt von der angeblichen "DisplayPort-Versionsnummer" eines Geräts bestimmt. Ältere Versionen der DisplayPort Marketing Guidelines erlaubten es beispielsweise, ein Gerät als "DisplayPort 1.2" zu bezeichnen, wenn es die MST-Funktion unterstützte, auch wenn es den HBR2-Übertragungsmodus nicht unterstützte. In neueren Versionen der Richtlinien wurde diese Klausel entfernt, und derzeit (Stand Juni 2018) gibt es keine Richtlinien für die Verwendung von DisplayPort-Versionsnummern in Produkten. DisplayPort-"Versionsnummern" sind daher kein zuverlässiger Hinweis darauf, welche Übertragungsgeschwindigkeiten ein Gerät unterstützen kann. ⓘ
Darüber hinaus können einzelne Geräte ihre eigenen willkürlichen Beschränkungen haben, die über die Übertragungsgeschwindigkeit hinausgehen. Beispielsweise unterstützen NVIDIA Kepler GK104-Grafikprozessoren (wie die GeForce GTX 680 und 770) "DisplayPort 1.2" mit dem HBR2-Übertragungsmodus, sind aber auf 540 Mpx/s begrenzt, nur 3⁄4 des mit HBR2 möglichen Maximums. Daher können bestimmte Geräte Einschränkungen haben, die von den in den folgenden Tabellen aufgeführten abweichen. ⓘ
Um ein bestimmtes Format zu unterstützen, müssen sowohl das Quell- als auch das Anzeigegerät den erforderlichen Übertragungsmodus unterstützen, und das DisplayPort-Kabel muss ebenfalls in der Lage sein, die für diesen Übertragungsmodus erforderliche Bandbreite zu verarbeiten. (Siehe: Kabel und Anschlüsse) ⓘ
Grenzwerte für die Bildwiederholfrequenz bei gängigen Auflösungen
Die Höchstgrenzen für die RBR- und HBR-Modi werden anhand von Standard-Datenratenberechnungen berechnet. Für die UHBR-Modi basieren die Grenzwerte auf den vom DisplayPort-Standard bereitgestellten Berechnungen zur Dateneffizienz. Alle Berechnungen gehen von unkomprimiertem RGB-Video mit CVT-RB v2-Timing aus. Die maximalen Grenzwerte können abweichen, wenn Komprimierung (z. B. DSC) oder Y′CBCR 4:2:2 oder 4:2:0 Chroma-Subsampling verwendet werden. ⓘ
Hersteller von Bildschirmen können auch nicht standardisierte Austastintervalle anstelle von CVT-RB v2 verwenden, um noch höhere Frequenzen zu erreichen, wenn die Bandbreite eine Einschränkung darstellt. Die Aktualisierungsfrequenzen in der nachstehenden Tabelle stellen nicht die absolute Höchstgrenze der einzelnen Schnittstellen dar, sondern sind eine Schätzung auf der Grundlage einer modernen standardisierten Timing-Formel. Die minimalen Austastintervalle (und damit die genaue maximale Frequenz, die erreicht werden kann) hängen vom Display und der Anzahl der benötigten sekundären Datenpakete ab und sind daher von Modell zu Modell unterschiedlich. ⓘ
Videoformat | Übertragungsmodus / Maximale Datenrate ⓘ | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Kurz- hand |
Auflösung | Farbe tiefe (bpc) |
RBR | HBR | HBR2 | HBR3 | UHBR 10 | UHBR 13,5 | UHBR 20 |
5.184 Gbit/s | 8,64 Gbit/s | 17,28 Gbit/s | 25,92 Gbit/s | 38,68 Gbit/s | 52,22 Gbit/s | 77,37 Gbit/s | |||
Maximale Bildwiederholfrequenz mit CVT-RB v2-Taktung (Hz) | |||||||||
1080p | 1920 × 1080 | 8 | 95 | 154 | 288 | 406 | 555 | 688 | 884 |
10 | 77 | 125 | 237 | 337 | 468 | 587 | 770 | ||
1440p | 2560 × 1440 | 8 | 55 | 90 | 174 | 251 | 354 | 452 | 609 |
10 | 44 | 73 | 141 | 205 | 293 | 378 | 516 | ||
UWQHD | 3440 × 1440 | 8 | 41 | 68 | 133 | 193 | 277 | 358 | 491 |
10 | 33 | 55 | 107 | 157 | 227 | 296 | 412 | ||
4K | 3840 × 2160 | 8 | 41 | 81 | 120 | 174 | 229 | 323 | |
10 | 33 | 65 | 97 | 142 | 187 | 267 | |||
5K | 5120 × 2880 | 8 | 47 | 69 | 102 | 136 | 195 | ||
10 | 37 | 56 | 82 | 110 | 159 | ||||
8K | 7680 × 4320 | 8 | 31 | 47 | 63 | 92 | |||
10 | 37 | 50 | 74 |
Grenzwerte für die Bildwiederholfrequenz für Standardvideo
Für alle Formate in diesen Tabellen wird eine Farbtiefe von 8 bpc (24 bit/px oder 16,7 Millionen Farben) angenommen. Dies ist die Standardfarbtiefe, die auf den meisten Computerbildschirmen verwendet wird. Beachten Sie, dass einige Betriebssysteme diese Farbtiefe als "32-Bit"-Farbtiefe bezeichnen - das ist dasselbe wie die 24-Bit-Farbtiefe. Die 8 zusätzlichen Bits sind für Alphakanalinformationen, die nur in der Software vorhanden sind. Bei der Übertragung wurden diese Informationen bereits in die primären Farbkanäle integriert, so dass die eigentlichen Videodaten, die über das Kabel übertragen werden, nur 24 Bit pro Pixel enthalten. ⓘ
Grenzwerte nur für unkomprimiertes RGB / Y′CBCR 4:4:4-Video ⓘ | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Videoformat | Übertragungsmodus / maximale Datenrate | |||||||||
Kurzbezeichnung | Auflösung | Auffrischung rate (Hz) |
Datenrate erforderlich |
RBR | HBR | HBR2 | HBR3 | UHBR 10 | UHBR 13,5 | UHBR 20 |
5.184 Gbit/s | 8,64 Gbit/s | 17,28 Gbit/s | 25,92 Gbit/s | 38,69 Gbit/s | 52,22 Gbit/s | 77,37 Gbit/s | ||||
1080p | 1920 × 1080 | 60 | 3,20 Gbit/s | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
85 | 4,59 Gbit/s | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
120 | 6,59 Gbit/s | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
144 | 8,00 Gbit/s | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
240 | 14,00 Gbit/s | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
1440p | 2560 × 1440 | 30 | 2,78 Gbit/s | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
60 | 5,63 Gbit/s | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
85 | 8,07 Gbit/s | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
120 | 11,59 Gbit/s | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
144 | 14,08 Gbit/s | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
165 | 16,30 Gbit/s | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
240 | 24,62 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
4K | 3840 × 2160 | 24 | 4,93 Gbit/s | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
30 | 6,18 Gbit/s | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
60 | 12,54 Gbit/s | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
75 | 15,79 Gbit/s | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
120 | 25,82 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
144 | 31,35 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | ||
240 | 54,84 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | ||
5K | 5120 × 2880 | 24 | 8,73 Gbit/s | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
30 | 10,94 Gbit/s | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
60 | 22,18 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
120 | 45,66 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | ||
144 | 55,44 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | ||
180 | 70,54 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | ||
240 | 96,98 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | ||
8K | 7680 × 4320 | 24 | 19,53 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja |
30 | 24,48 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
60 | 49,65 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | ||
85 | 71,17 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | ||
120 | 102,20 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | ||
RBR | HBR | HBR2 | HBR3 | UHBR 10 | UHBR 13,5 | UHBR 20 | ||||
Übertragungsmodus |
Grenzwerte einschließlich Kompression und Chroma-Subsampling ⓘ | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Videoformat | Übertragungsmodus / maximale Datenrate | |||||||||
Kurzbezeichnung | Auflösung | Auffrischung rate (Hz) |
Datenrate erforderlich |
RBR | HBR | HBR2 | HBR3 | UHBR 10 | UHBR 13,5 | UHBR 20 |
5.184 Gbit/s | 8,64 Gbit/s | 17,28 Gbit/s | 25,92 Gbit/s | 38,69 Gbit/s | 52,22 Gbit/s | 77,37 Gbit/s | ||||
1080p | 1920 × 1080 | 60 | 3,20 Gbit/s | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
85 | 4,59 Gbit/s | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
120 | 6,59 Gbit/s | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
144 | 8,00 Gbit/s | DSC oder 4:2:0 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
240 | 14,00 Gbit/s | DSC | DSC oder 4:2:0 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
1440p | 2560 × 1440 | 30 | 2,78 Gbit/s | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
60 | 5,63 Gbit/s | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
85 | 8,07 Gbit/s | DSC oder 4:2:0 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
120 | 11,59 Gbit/s | DSC | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
144 | 14,08 Gbit/s | DSC | DSC oder 4:2:0 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
165 | 16,30 Gbit/s | DSC + 4:2:2 | DSC oder 4:2:0 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
240 | 24,62 Gbit/s | DSC UND 4:2:0 | DSC | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
4K | 3840 × 2160 | 24 | 4,93 Gbit/s | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
30 | 6,18 Gbit/s | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
60 | 12,54 Gbit/s | DSC | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
75 | 15,79 Gbit/s | DSC | DSC oder 4:2:0 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
120 | 25,82 Gbit/s | DSC UND 4:2:0 | DSC | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
144 | 31,35 Gbit/s | DSC UND 4:2:0 | DSC + 4:2:2 | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | ||
240 | 54,84 Gbit/s | Nein | Nein | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | ||
5K | 5120 × 2880 | 24 | 8,73 Gbit/s | DSC oder 4:2:0 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
30 | 10,94 Gbit/s | DSC | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
60 | 22,18 Gbit/s | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
120 | 45,66 Gbit/s | Nein | DSC UND 4:2:0 | DSC | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | ||
144 | 55,44 Gbit/s | Nein | Nein | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:2 | DSC oder 4:2:2 | Ja | ||
180 | 70,54 Gbit/s | Nein | Nein | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | Ja | ||
240 | 96,98 Gbit/s | Nein | Nein | DSC UND 4:2:0 | DSC + 4:2:2 | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | ||
8K | 7680 × 4320 | 24 | 19,53 Gbit/s | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja |
30 | 24,48 Gbit/s | DSC UND 4:2:0 | DSC | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
60 | 49,65 Gbit/s | Nein | DSC UND 4:2:0 | DSC | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | ||
85 | 71,17 Gbit/s | Nein | Nein | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | Ja | ||
120 | 102,20 Gbit/s | Nein | Nein | DSC UND 4:2:0 | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | ||
144 | 124,09 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | DSC UND 4:2:0 | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:0 | ||
240 | 217,10 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | DSC UND 4:2:0 | DSC + 4:2:2 | DSC | ||
RBR | HBR | HBR2 | HBR3 | UHBR 10 | UHBR 13,5 | UHBR 20 | ||||
Übertragungsmodus |
Grenzen der Bildwiederholfrequenz für HDR-Video
Für alle Formate in diesen Tabellen wird eine Farbtiefe von 10 bpc (30 bit/px oder 1,07 Milliarden Farben) angenommen. Diese Farbtiefe ist eine Voraussetzung für verschiedene gängige HDR-Standards, wie z. B. HDR10. Sie erfordert 25 % mehr Bandbreite als das Standardvideo mit 8 bpc. ⓘ
HDR-Erweiterungen wurden in Version 1.4 des DisplayPort-Standards definiert. Einige Displays unterstützen diese HDR-Erweiterungen, implementieren aber möglicherweise nur den HBR2-Übertragungsmodus, wenn die zusätzliche Bandbreite von HBR3 nicht erforderlich ist (z. B. bei 4K 60 Hz HDR-Displays). Da es keine Definition dafür gibt, was ein DisplayPort 1.4"-Gerät ist, bezeichnen einige Hersteller diese Geräte als DP 1.2"-Geräte, obwohl sie die DP 1.4 HDR-Erweiterungen unterstützen. Aus diesem Grund sollten DisplayPort-Versionsnummern" nicht als Indikator für HDR-Unterstützung verwendet werden. ⓘ
Grenzwerte nur für unkomprimiertes RGB / Y′CBCR 4:4:4-Video ⓘ | ||||||||||
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Video-Format | Übertragungsmodus / Maximale Datenrate | |||||||||
Kurzbezeichnung | Auflösung | Auffrischung Rate (Hz) |
Datenrate Erforderlich |
RBR | HBR | HBR2 | HBR3 | UHBR 10 | UHBR 13,5 | UHBR 20 |
5.184 Gbit/s | 8,64 Gbit/s | 17,28 Gbit/s | 25,92 Gbit/s | 38,69 Gbit/s | 52,22 Gbit/s | 77,37 Gbit/s | ||||
1080p | 1920 × 1080 | 60 | 4,00 Gbit/s | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
100 | 6,80 Gbit/s | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
120 | 8,24 Gbit/s | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
144 | 10,00 Gbit/s | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
240 | 17,50 Gbit/s | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
1440p | 2560 × 1440 | 30 | 3,47 Gbit/s | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
60 | 7,04 Gbit/s | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
75 | 8,86 Gbit/s | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
120 | 14,49 Gbit/s | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
144 | 17,60 Gbit/s | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
200 | 25,12 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
240 | 30,77 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | ||
4K | 3840 × 2160 | 30 | 7,73 Gbit/s | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
60 | 15,68 Gbit/s | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
98 | 26,07 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
120 | 32,27 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | ||
144 | 39,19 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | ||
180 | 49,85 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | ||
240 | 68,56 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | ||
5K | 5120 × 2880 | 30 | 13,67 Gbit/s | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
50 | 22,99 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
60 | 27,72 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | ||
85 | 39,75 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | ||
100 | 47,10 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | ||
120 | 57,08 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | ||
144 | 69,30 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | ||
8K | 7680 × 4320 | 24 | 24,41 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja |
30 | 30,60 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | ||
50 | 51,47 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja | ||
60 | 62,06 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | ||
75 | 78,13 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | ||
RBR | HBR | HBR2 | HBR3 | UHBR 10 | UHBR 13,5 | UHBR 20 | ||||
Übertragungsmodus |
Grenzwerte einschließlich Kompression und Chroma-Subsampling ⓘ | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Video-Format | Übertragungsmodus / Maximale Datenrate | |||||||||
Kurzbezeichnung | Auflösung | Auffrischung Rate (Hz) |
Datenrate Erforderlich |
RBR | HBR | HBR2 | HBR3 | UHBR 10 | UHBR 13,5 | UHBR 20 |
5.184 Gbit/s | 8,64 Gbit/s | 17,28 Gbit/s | 25,92 Gbit/s | 38,69 Gbit/s | 52,22 Gbit/s | 77,37 Gbit/s | ||||
1080p | 1920 × 1080 | 60 | 4,00 Gbit/s | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
100 | 6,80 Gbit/s | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
120 | 8,24 Gbit/s | DSC oder 4:2:0 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
144 | 10,00 Gbit/s | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
240 | 17,50 Gbit/s | DSC + 4:2:2 | DSC oder 4:2:0 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
1440p | 2560 × 1440 | 30 | 3,47 Gbit/s | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
60 | 7,04 Gbit/s | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
75 | 8,86 Gbit/s | DSC oder 4:2:0 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
120 | 14,49 Gbit/s | DSC | DSC oder 4:2:0 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
144 | 17,60 Gbit/s | DSC + 4:2:2 | DSC oder 4:2:0 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
200 | 25,12 Gbit/s | DSC UND 4:2:0 | DSC | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
240 | 30,77 Gbit/s | DSC UND 4:2:0 | DSC + 4:2:2 | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | ||
4K | 3840 × 2160 | 30 | 7,73 Gbit/s | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
60 | 15,68 Gbit/s | DSC | DSC oder 4:2:0 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
75 | 19,74 Gbit/s | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
98 | 26,07 Gbit/s | DSC UND 4:2:0 | DSC | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
120 | 32,27 Gbit/s | Nein | DSC + 4:2:2 | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | ||
144 | 39,19 Gbit/s | Nein | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | ||
180 | 49,85 Gbit/s | Nein | DSC UND 4:2:0 | DSC | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | ||
240 | 68,56 Gbit/s | Nein | Nein | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:0 | Ja | Ja | ||
5K | 5120 × 2880 | 30 | 13,67 Gbit/s | DSC | DSC oder 4:2:0 | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
50 | 22,99 Gbit/s | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja | ||
60 | 27,72 Gbit/s | DSC UND 4:2:0 | DSC + 4:2:2 | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | ||
100 | 47,10 Gbit/s | Nein | DSC UND 4:2:0 | DSC | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | ||
120 | 57,08 Gbit/s | Nein | Nein | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:2 | DSC oder 4:2:2 | Ja | ||
144 | 69,30 Gbit/s | Nein | Nein | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | Ja | ||
240 | 121,23 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | DSC UND 4:2:0 | DSC | DSC | DSC oder 4:2:0 | ||
8K | 7680 × 4320 | 24 | 24,41 Gbit/s | DSC UND 4:2:0 | DSC | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | Ja |
30 | 30,60 Gbit/s | DSC UND 4:2:0 | DSC + 4:2:2 | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | Ja | ||
50 | 51,47 Gbit/s | Nein | DSC UND 4:2:0 | DSC | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | Ja | Ja | ||
60 | 62,06 Gbit/s | Nein | Nein | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | Ja | ||
75 | 78,13 Gbit/s | Nein | Nein | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:0 | DSC oder 4:2:2 | Ja | ||
120 | 127,75 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | DSC UND 4:2:0 | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:0 | ||
144 | 155,11 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | DSC UND 4:2:0 | DSC + 4:2:2 | DSC | DSC oder 4:2:0 | ||
240 | 271,37 Gbit/s | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | DSC UND 4:2:0 | DSC + 4:2:2 | ||
RBR | HBR | HBR2 | HBR3 | UHBR 10 | UHBR 13,5 | UHBR 20 | ||||
Übertragungsmodus |
Merkmale
DisplayPort-Version ⓘ | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
1.0 | 1.1-1.1a | 1.2-1.2a | 1.3 | 1.4-1.4a | 2.0 | |
Hot-plug-fähig | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
Inline-Audio | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
DisplayPort-Inhaltsschutz schutz (DPCP) |
DPCP 1.0 | DPCP 1.0 | DPCP 1.0 | DPCP 1.0 | DPCP 1.0 | DPCP 1.0 |
Schutz digitaler Inhalte mit hoher Bandbreite Inhaltsschutz (HDCP) |
Nein | HDCP 1.3 | HDCP 1.3 | HDCP 2.2 | HDCP 2.2 | HDCP 2.2 |
Dualer Modus (DP++) | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
Maximale DP++-Bandbreite (TMDS-Takt) |
— | 4,95 Gbit/s (165 MHz) |
9,00 Gbit/s (300 MHz) |
18,00 Gbit/s (600 MHz) |
18,00 Gbit/s (600 MHz) |
18,00 Gbit/s (600 MHz) |
Stereoskopisches 3D-Video | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
Multi-Stream-Transport (MST) | Nein | Nein | Ja | Ja | Ja | Ja |
Video mit hohem Dynamikbereich (HDR) | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja | Ja |
Display-Stream-Kompression (DSC) | Nein | Nein | Nein | Nein | DSC 1.2 (DP 1.4) DSC 1.2a (DP 1.4a) |
DSC 1.2a |
Panel-Wiedergabe | Nein | Nein | Nein | Nein | Nein | Ja |
DisplayPort-Dualmodus (DP++)
DisplayPort-Anschlüsse | DVI/HDMI-Modus ⓘ |
---|---|
Haupt-Link-Lane 0 | TMDS-Kanal 2 |
Haupt-Link-Lane 1 | TMDS-Kanal 1 |
Hauptverbindungsspur 2 | TMDS-Kanal 0 |
Hauptverbindungsspur 3 | TMDS-Takt |
AUX CH+ | DDC-Takt |
AUX CH- | DDC-Daten |
DP_PWR | DP_PWR |
Hot-Plug-Erkennung | Hot-Plug-Erkennung |
Konfig 1 | Kabeladapter-Erkennung |
Konfiguration 2 | CEC (nur HDMI) |
DisplayPort Dual-Mode (DP++), auch Dual-Mode DisplayPort genannt, ist ein Standard, der es DisplayPort-Quellen ermöglicht, einfache passive Adapter für den Anschluss an HDMI- oder DVI-Bildschirme zu verwenden. Dual-Mode ist eine optionale Funktion, so dass nicht alle DisplayPort-Quellen unbedingt passive DVI/HDMI-Adapter unterstützen, obwohl dies in der Praxis fast alle Geräte tun. Offiziell sollte das "DP++"-Logo verwendet werden, um einen DP-Anschluss zu kennzeichnen, der Dual-Mode unterstützt, aber die meisten modernen Geräte verwenden das Logo nicht. ⓘ
Geräte, die Dual-Mode implementieren, erkennen, dass ein DVI- oder HDMI-Adapter angeschlossen ist, und senden DVI/HDMI-TMDS-Signale anstelle von DisplayPort-Signalen. Der ursprüngliche DisplayPort Dual-Mode-Standard (Version 1.0), der in DisplayPort 1.1-Geräten verwendet wird, unterstützte nur TMDS-Taktfrequenzen von bis zu 165 MHz (4,95 Gbit/s Bandbreite). Dies entspricht HDMI 1.2 und reicht für bis zu 1920 × 1200 bei 60 Hz aus. ⓘ
Im Jahr 2013 veröffentlichte die VESA den Dual-Mode 1.1-Standard, der Unterstützung für einen TMDS-Takt von bis zu 300 MHz (9,00 Gbit/s Bandbreite) bietet und in neueren DisplayPort 1.2-Geräten verwendet wird. Dies ist etwas weniger als die maximalen 340 MHz von HDMI 1.4 und reicht für bis zu 1920 × 1080 bei 120 Hz, 2560 × 1440 bei 60 Hz oder 3840 × 2160 bei 30 Hz aus. Ältere Adapter, die nur die 165-MHz-Geschwindigkeit beherrschten, wurden rückwirkend als "Typ 1"-Adapter bezeichnet, während die neuen 300-MHz-Adapter als "Typ 2" bezeichnet werden. ⓘ
Dual-Mode-Einschränkungen
- Begrenzte Geschwindigkeit des Adapters - Obwohl die Pinbelegung und die vom DP-Anschluss übertragenen digitalen Signalwerte identisch mit einer nativen DVI/HDMI-Quelle sind, werden die Signale mit der nativen DisplayPort-Spannung (3,3 V) anstelle der von DVI und HDMI verwendeten 5 V übertragen. Aus diesem Grund müssen Dual-Mode-Adapter einen Level-Shifter-Schaltkreis enthalten, der die Spannung ändert. Das Vorhandensein dieses Schaltkreises begrenzt die Geschwindigkeit, mit der der Adapter arbeiten kann, weshalb für jede höhere Geschwindigkeit, die dem Standard hinzugefügt wird, neue Adapter erforderlich sind.
- Unidirektional - Obwohl der Dual-Mode-Standard eine Methode für DisplayPort-Quellen zur Ausgabe von DVI/HDMI-Signalen mit einfachen passiven Adaptern festlegt, gibt es keinen entsprechenden Standard, der DisplayPort-Displays die Möglichkeit gibt, DVI/HDMI-Eingangssignale über passive Adapter zu empfangen. Daher können DisplayPort-Displays nur native DisplayPort-Signale empfangen; alle DVI- oder HDMI-Eingangssignale müssen mit einem aktiven Konvertierungsgerät in das DisplayPort-Format umgewandelt werden. DVI- und HDMI-Quellen können nicht mit passiven Adaptern an DisplayPort-Displays angeschlossen werden.
- Nur Single-Link-DVI - Da der DisplayPort-Dual-Mode die Stifte des DisplayPort-Anschlusses zum Senden von DVI/HDMI-Signalen verwendet, kann der 20-polige DisplayPort-Anschluss nur ein Single-Link-DVI-Signal erzeugen (das 19 Stifte verwendet). Ein Dual-Link-DVI-Signal verwendet 25 Stifte und kann daher nicht nativ von einem DisplayPort-Anschluss über einen passiven Adapter übertragen werden. Dual-Link-DVI-Signale können nur durch Konvertierung von nativen DisplayPort-Ausgangssignalen mit einem aktiven Konvertierungsgerät erzeugt werden.
- Nicht verfügbar auf USB-C - Die DisplayPort Alternate Mode-Spezifikation zum Senden von DisplayPort-Signalen über ein USB-C-Kabel enthält keine Unterstützung für das Dual-Mode-Protokoll. Folglich funktionieren passive DP-zu-DVI- und DP-zu-HDMI-Adapter nicht, wenn sie von einem USB-C-zu-DP-Adapter verkettet werden. ⓘ
Multi-Stream-Transport (MST)
Multi-Stream-Transport ist eine Funktion, die erstmals mit dem DisplayPort 1.2-Standard eingeführt wurde. Sie ermöglicht die Ansteuerung mehrerer unabhängiger Bildschirme über einen einzigen DP-Anschluss an den Quellgeräten, indem mehrere Videoströme zu einem einzigen Strom gemultiplext und an ein Verzweigungsgerät gesendet werden, das das Signal in die ursprünglichen Ströme demultiplexiert. Verzweigungsgeräte sind üblicherweise in Form eines MST-Hubs zu finden, der an einen einzelnen DP-Eingangsanschluss angeschlossen wird und mehrere Ausgänge bereitstellt. Er kann aber auch intern in ein Display implementiert werden, um einen DP-Ausgangsanschluss für die Verkettung bereitzustellen, wodurch ein MST-Hub mit zwei Anschlüssen in das Display integriert wird. Theoretisch können bis zu 63 Bildschirme unterstützt werden, aber die kombinierten Datenratenanforderungen aller Bildschirme können die Grenzen eines einzelnen DP-Ports nicht überschreiten (17,28 Gbit/s für einen DP 1.2-Port bzw. 25,92 Gbit/s für einen DP 1.3/1.4-Port). Darüber hinaus beträgt die maximale Anzahl der Verbindungen zwischen der Quelle und einem beliebigen Gerät (d. h. die maximale Länge einer Verkettung) 7 und die maximale Anzahl der physischen Ausgangsanschlüsse an jedem Verzweigungsgerät (z. B. einem Hub) 7. Mit der Veröffentlichung von MST wurde der Standard-Einzelanzeigebetrieb rückwirkend als "SST"-Modus (Single-Stream Transport) bezeichnet. ⓘ
Daisy-Chaining ist eine Funktion, die von jedem zwischengeschalteten Display speziell unterstützt werden muss; nicht alle DisplayPort 1.2-Geräte unterstützen sie. Daisy-Chaining erfordert einen dedizierten DisplayPort-Ausgangsanschluss am Display. Standard-DisplayPort-Eingangsanschlüsse, wie sie an den meisten Displays zu finden sind, können nicht als Daisy-Chain-Ausgang verwendet werden. Nur das letzte Display in der Verkettung muss die Funktion nicht speziell unterstützen oder über einen DP-Ausgangsanschluss verfügen. DisplayPort 1.1-Displays können auch an MST-Hubs angeschlossen werden und können Teil einer DisplayPort-Daisy-Chain sein, wenn sie das letzte Display in der Kette sind. ⓘ
Die Software des Host-Systems muss ebenfalls MST unterstützen, damit Hubs oder Daisy-Chains funktionieren. Während Microsoft Windows-Umgebungen volle Unterstützung dafür bieten, unterstützen Apple-Betriebssysteme ab macOS 10.15 ("Catalina") derzeit keine MST-Hubs oder DisplayPort-Daisy-Chain. DisplayPort-zu-DVI- und DisplayPort-zu-HDMI-Adapter/Kabel können von einem MST-Ausgangsanschluss aus funktionieren oder nicht; die Unterstützung dafür hängt vom jeweiligen Gerät ab. ⓘ
MST wird vom USB Type-C DisplayPort Alternate Mode unterstützt, sodass Standard-DisplayPort-Daisy-Chains und MST-Hubs von Type-C-Quellen mit einem einfachen Type-C-zu-DisplayPort-Adapter funktionieren. ⓘ
Hoher Dynamikbereich (HDR)
Die Unterstützung für HDR-Video wurde mit DisplayPort 1.4 eingeführt. Er implementiert den CTA 861.3-Standard für den Transport von statischen HDR-Metadaten in EDID. ⓘ
Schutz von Inhalten
DisplayPort 1.0 umfasst optional DPCP (DisplayPort Content Protection) von Philips, das eine 128-Bit-AES-Verschlüsselung verwendet. Es bietet außerdem eine vollständige Authentifizierung und die Erstellung von Sitzungsschlüsseln. Jede Verschlüsselungssitzung ist unabhängig, und es gibt ein unabhängiges Widerrufssystem. Dieser Teil des Standards wird separat lizenziert. Diese Technik soll sicherstellen, dass die Benutzer das Inhaltsschutzsystem nicht umgehen, um Daten an entfernte, nicht autorisierte Benutzer zu senden. ⓘ
DisplayPort 1.1 fügte die optionale Implementierung des Industriestandards 56-Bit HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) Revision 1.3 hinzu, die eine separate Lizenzierung durch die Digital Content Protection LLC erfordert. ⓘ
DisplayPort 1.3 unterstützt nun auch HDCP 2.2, das auch von HDMI 2.0 verwendet wird. ⓘ
Kosten
Die VESA, die den DisplayPort-Standard entwickelt hat, gibt an, dass die Implementierung des Standards gebührenfrei ist. Im März 2015 gab MPEG LA jedoch eine Pressemitteilung heraus, in der es heißt, dass für DisplayPort-Produkte, die in Ländern hergestellt oder verkauft werden, die durch eines oder mehrere Patente im MPEG LA-Lizenzpool abgedeckt sind, zu dem Patente von Hitachi Maxell, Philips, Lattice Semiconductor, Rambus und Sony gehören, eine Lizenzgebühr in Höhe von 0,20 US-Dollar pro Stück erhoben wird. Als Reaktion darauf hat die VESA ihre DisplayPort-FAQ-Seite mit der folgenden Erklärung aktualisiert:
MPEG LA behauptet, dass die Implementierung von DisplayPort eine Lizenz und eine Lizenzgebühr erfordert. Es ist wichtig anzumerken, dass es sich hierbei nur um ANSPRÜCHE handelt. Ob diese CLAIMS relevant sind, wird wahrscheinlich vor einem US-Gericht entschieden. ⓘ
Seit August 2019 enthält die offizielle FAQ von VESA keinen Hinweis mehr auf die MPEG LA-Lizenzgebühren. ⓘ
VESA erhebt zwar keine Lizenzgebühren pro Gerät, verlangt aber eine Mitgliedschaft für den Zugang zu diesen Standards. Die Mindestkosten belaufen sich derzeit auf 5.000 $ (oder 10.000 $ je nach Jahresumsatz des Unternehmens) pro Jahr. ⓘ
Vorteile gegenüber DVI, VGA und FPD-Link
Im Dezember 2010 kündigten mehrere Computerhersteller und Display-Hersteller, darunter Intel, AMD, Dell, Lenovo, Samsung und LG, an, FPD-Link, VGA und DVI-I in den nächsten Jahren schrittweise durch DisplayPort und HDMI zu ersetzen. ⓘ
DisplayPort hat mehrere Vorteile gegenüber VGA, DVI und FPD-Link.
- Der Standard steht allen VESA-Mitgliedern zur Verfügung und ist erweiterbar, um eine breite Akzeptanz zu fördern.
- Weniger Lanes mit eingebetteter Selbsttaktung, reduzierte EMI mit Datenverschlüsselung und Spread Spectrum Mode
- Basiert auf einem Mikro-Paket-Protokoll
- Ermöglicht die einfache Erweiterung des Standards um mehrere Datentypen
- Flexible Aufteilung der verfügbaren Bandbreite zwischen Audio und Video
- Mehrere Videoströme über eine einzige physische Verbindung (Version 1.2)
- Langstreckenübertragung über alternative physikalische Medien wie Glasfaser (Version 1.1a)
- Hochauflösende Bildschirme und mehrere Bildschirme über einen einzigen Anschluss, über einen Hub oder eine Verkettung
- Der HBR2-Modus mit einer effektiven Videobandbreite von 17,28 Gbit/s ermöglicht vier gleichzeitige 1080p60-Displays (CEA-861-Timings), zwei 2560 × 1600 × 30 Bit @ 120 Hz (CVT-R-Timings) oder 4K UHD @ 60 Hz
- Der HBR3-Modus mit einer effektiven Videobandbreite von 25,92 Gbit/s und CVT-R2-Timing ermöglicht acht gleichzeitige 1080p-Displays (1920 × 1080) bei 60 Hz, stereoskopische 4K UHD-Displays (3840 × 2160) bei 120 Hz oder 5120 × 2880 bei 60 Hz, jeweils unter Verwendung von 24-Bit-RGB, sowie bis zu 8K UHD (7680 × 4320) bei 60 Hz unter Verwendung von 4:2:0-Subsampling
- Entwickelt für die interne Chip-to-Chip-Kommunikation
- Ziel ist es, interne FPD-Link-Verbindungen zu Anzeigetafeln durch eine einheitliche Verbindungsschnittstelle zu ersetzen
- Kompatibel mit der Niederspannungs-Signalisierung, die bei der Sub-Micron-CMOS-Fertigung verwendet wird
- Kann Anzeigetafeln direkt ansteuern, wodurch Skalierungs- und Steuerschaltungen entfallen und billigere und schlankere Anzeigen möglich sind
- Link-Training mit einstellbarer Amplitude und Preemphasis zur Anpassung an unterschiedliche Kabellängen und Signalqualität
- Übertragung mit reduzierter Bandbreite für ein 15 Meter langes Kabel, mindestens 1920 × 1080p @ 60 Hz bei 24 Bit pro Pixel
- Übertragung mit voller Bandbreite für 3 Meter (9,8 ft)
- Hochgeschwindigkeits-Hilfskanal für DDC-, EDID-, MCCS-, DPMS-, HDCP-, Adapteridentifizierungs- usw. Datenverkehr
- Kann für die Übertragung von bidirektionalen USB-, Touchpanel-Daten, CEC usw. verwendet werden
- Selbstverriegelnder Anschluss ⓘ
Vergleich mit HDMI
Obwohl DisplayPort über einen Großteil der gleichen Funktionen wie HDMI verfügt, handelt es sich um eine ergänzende Verbindung, die in unterschiedlichen Szenarien verwendet wird. Ein Dual-Mode DisplayPort-Anschluss kann über einen passiven Adapter ein HDMI-Signal ausgeben. ⓘ
- Seit 2008 erhebt HDMI Licensing, LLC von jedem Großserienhersteller eine jährliche Gebühr von 10.000 US-Dollar und eine Lizenzgebühr von 0,04 bis 0,15 US-Dollar pro Stück. DisplayPort ist lizenzgebührenfrei, aber seine Implementierer sind nicht daran gehindert, Gebühren (Lizenzgebühren oder andere) für diese Implementierung zu erheben.
- DisplayPort 1.2 hat mit 21,6 Gbit/s (17,28 Gbit/s ohne Overhead) eine höhere Bandbreite als HDMI 2.0 mit 18 Gbit/s (14,4 Gbit/s ohne Overhead).
- DisplayPort 1.3 erhöht diese Geschwindigkeit auf 32,4 Gbit/s (25,92 Gbit/s ohne Overhead), und HDMI 2.1 erhöht sie auf 48 Gbit/s (42,67 Gbit/s ohne Overhead), indem eine zusätzliche TMDS-Verbindung anstelle einer Taktspur hinzugefügt wird. DisplayPort ist außerdem in der Lage, diese Bandbreite mit mehreren Audio- und Videoströmen für separate Geräte zu nutzen.
- DisplayPort verfügte in der Vergangenheit über eine höhere Bandbreite als der zur gleichen Zeit verfügbare HDMI-Standard. Die einzige Ausnahme ist HDMI 2.1 (2017) mit einer höheren Übertragungsbandbreite von 48 Gbit/s als DisplayPort 1.3 (2014) mit 32,4 Gbit/s. DisplayPort 2.0 (2019) hat die Überlegenheit bei der Übertragungsbandbreite mit 80,0 Gbit/s zurückerobert.
- DisplayPort im nativen Modus fehlen einige HDMI-Funktionen wie Consumer Electronics Control (CEC)-Befehle. Der CEC-Bus ermöglicht es, mehrere Quellen mit einem einzigen Bildschirm zu verbinden und jedes dieser Geräte von einer beliebigen Fernbedienung aus zu steuern. DisplayPort 1.3 fügte die Möglichkeit hinzu, CEC-Befehle über den AUX-Kanal zu übertragen. Von seiner allerersten Version an verfügt HDMI über CEC, um die Verbindung mehrerer Quellen mit einem einzigen Display zu unterstützen, wie es für einen Fernsehbildschirm typisch ist. Umgekehrt ermöglicht der Multi-Stream-Transport den Anschluss mehrerer Bildschirme an eine einzige Computerquelle. Dies spiegelt die Tatsache wider, dass HDMI von Unternehmen der Unterhaltungselektronik entwickelt wurde, während DisplayPort im Besitz der VESA ist, die als Organisation für Computerstandards gegründet wurde.
- HDMI kann längere Kabel als DisplayPort verarbeiten (30 Meter gegenüber 15 Metern).
- HDMI verwendet eine einzigartige anbieterspezifische Blockstruktur, die Funktionen wie zusätzliche Farbräume ermöglicht. Diese Funktionen können jedoch durch CEA EDID-Erweiterungen definiert werden.
- Sowohl HDMI als auch DisplayPort haben Spezifikationen für die Übertragung ihrer Signale über den USB-C-Anschluss veröffentlicht. Weitere Einzelheiten finden Sie unter USB-C § Alternate Mode partners specifications und List of devices with video output over USB-C. ⓘ
Marktanteil
Zahlen von IDC zeigen, dass 5,1 % der kommerziellen Desktops und 2,1 % der kommerziellen Notebooks, die im Jahr 2009 auf den Markt kamen, mit DisplayPort ausgestattet waren. Der Hauptgrund dafür war das Auslaufen von VGA und die Tatsache, dass sowohl Intel als auch AMD planten, bis 2013 keine Produkte mit FPD-Link mehr herzustellen. Laut Digitimes Research waren im August 2014 fast 70 % der in den USA, Großbritannien, Deutschland, Japan und China verkauften LCD-Monitore mit der HDMI/DisplayPort-Technologie ausgestattet, ein Anstieg um 7,5 % gegenüber dem Vorjahr. Das Analyseunternehmen IHS Markit prognostizierte, dass DisplayPort im Jahr 2019 HDMI überholen wird. ⓘ
Begleitende Standards
Mini DisplayPort
Mini DisplayPort (mDP) ist ein Standard, der von Apple im vierten Quartal 2008 angekündigt wurde. Kurz nach der Ankündigung von Mini DisplayPort gab Apple bekannt, dass es die Anschlusstechnologie kostenlos lizenzieren würde. Im darauffolgenden Jahr, Anfang 2009, kündigte die VESA an, dass Mini DisplayPort in die kommende DisplayPort 1.2-Spezifikation aufgenommen werden würde. Am 24. Februar 2011 kündigten Apple und Intel Thunderbolt an, einen Nachfolger von Mini DisplayPort, der Unterstützung für PCI Express-Datenverbindungen bietet und gleichzeitig die Abwärtskompatibilität mit Mini DisplayPort-basierten Peripheriegeräten beibehält. ⓘ
Mikro-DisplayPort
Micro DisplayPort wäre für Systeme gedacht gewesen, die ultrakompakte Anschlüsse benötigen, wie Telefone, Tablets und ultraportable Notebooks. Dieser Standard wäre physisch kleiner gewesen als die derzeit verfügbaren Mini DisplayPort-Anschlüsse. Der Standard sollte bis zum zweiten Quartal 2014 veröffentlicht werden. ⓘ
DDM
Der Standard Direct Drive Monitor (DDM) 1.0 wurde im Dezember 2008 verabschiedet. Er ermöglicht steuerungslose Monitore, bei denen das Anzeigefeld direkt vom DisplayPort-Signal angesteuert wird, obwohl die verfügbaren Auflösungen und Farbtiefen auf den Betrieb mit zwei Lanes beschränkt sind. ⓘ
Display-Stream-Komprimierung
Display Stream Compression (DSC) ist ein von der VESA entwickelter Videokompressionsalgorithmus, der höhere Bildschirmauflösungen über die vorhandenen physischen Schnittstellen ermöglicht und die Geräte kleiner und leichter macht und die Lebensdauer der Batterien verlängert. Es handelt sich um einen Algorithmus mit niedriger Latenz, der auf Delta-PCM-Kodierung und dem YCGCO-R-Farbraum basiert. Um seine Ziele zu erreichen, verwendet DSC eine "visuell verlustfreie" Komprimierung, eine verlustbehaftete Form der Komprimierung, bei der "der Benutzer den Unterschied zwischen einem komprimierten und einem unkomprimierten Bild nicht erkennen kann". Die Norm ISO/IEC 29170 definiert einen Algorithmus genauer als visuell verlustfrei, wenn alle Betrachter das Referenzbild in mehr als 75 % der Versuche nicht korrekt identifizieren können". Die Norm sieht jedoch vor, dass Bilder, die "besonders starke Artefakte aufweisen", von der Prüfung ausgeschlossen werden können, und sie erlaubt es dem Experimentator, bestimmte Arten von Artefakten in konstruierten Testbildern als akzeptabel zu betrachten. Untersuchungen der DSC unter Verwendung des ISO/IEC 29170 Interleaved-Protokolls, bei dem ein unkomprimiertes Referenzbild Seite an Seite mit einer schnell wechselnden Sequenz des komprimierten Testbildes und des unkomprimierten Referenzbildes präsentiert wird, und die mit verschiedenen Arten von Bildern (wie Menschen, natürlichen und künstlichen Landschaften, Text und bekanntermaßen schwierigen Bildern) durchgeführt wurden, zeigen, dass die DSC zwar in vielen (manchmal in den meisten) Fällen das Kriterium der Norm für eine visuell verlustfreie Leistung erfüllte, die Versuchsteilnehmer aber dennoch in der Lage waren, das Vorhandensein von Kompression zu erkennen. ⓘ
Die DSC-Kompression arbeitet mit einer horizontalen Pixelzeile, die bei nativen 4:4:4- und einfachen 4:2:2-Formaten mit Gruppen von drei aufeinanderfolgenden Pixeln kodiert wird, oder mit sechs Pixeln (drei komprimierte Container) bei nativen 4:2:2- und 4:2:0-Formaten. Wird RGB-Kodierung verwendet, wird sie zunächst in reversibles YCGCO umgewandelt. Bei einer einfachen Konvertierung von 4:2:2 nach 4:4:4 können fehlende Chroma-Samples durch Interpolation benachbarter Pixel hinzugefügt werden. Jede Luma-Komponente wird separat mit drei unabhängigen Substreams kodiert (vier Substreams im nativen 4:2:2-Modus). Die Vorhersage erfolgt in einem der folgenden drei Modi: Modified Median Adaptive Coding (MMAP), ähnlich dem von JPEG-LS verwendeten Algorithmus, Blockvorhersage (optional für Decoder aufgrund des hohen Rechenaufwands, wird beim DSC-Handshake ausgehandelt) und Midpoint-Vorhersage. Der Algorithmus zur Steuerung der Bitrate verfolgt die Farbflatness und die Pufferfülle, um die Quantisierungsbittiefe für eine Pixelgruppe so anzupassen, dass Kompressionsartefakte minimiert werden und die Bitratengrenzen eingehalten werden. Sich wiederholende aktuelle Pixel können in einem ICH-Puffer (Indexed Color History) mit 32 Einträgen gespeichert werden, auf den jede Gruppe in einem Slice direkt verweisen kann; dies verbessert die Kompressionsqualität von computergenerierten Bildern. Alternativ werden die Prädiktionsreste berechnet und mit einem Entropiekodierungsalgorithmus auf der Grundlage der Delta-Size-Unit-Variable-Length-Codierung (DSU-VLC) kodiert. Die kodierten Pixelgruppen werden dann zu Slices unterschiedlicher Höhe und Breite kombiniert; gängige Kombinationen sind 100% oder 25% Bildbreite und 8-, 32- oder 108-Zeilen-Höhe. ⓘ
Eine modifizierte Version von DSC, VDC-M, wird in DSI-2 verwendet. Sie ermöglicht eine stärkere Komprimierung mit 6 bit/px auf Kosten einer höheren algorithmischen Komplexität. ⓘ
DSC Version 1.0 wurde am 10. März 2014 veröffentlicht, wurde aber bald von DSC Version 1.1 abgelöst, die am 1. August 2014 veröffentlicht wurde. Der DSC-Standard unterstützt ein Kompressionsverhältnis von bis zu 3∶1 (Reduzierung des Datenstroms auf 8 Bit pro Pixel) mit konstanter oder variabler Bitrate, RGB- oder Y′CBCR-Farbformat 4:4:4, 4:2:2 oder 4:2:0 und einer Farbtiefe von 6, 8, 10 oder 12 Bit pro Farbkomponente. ⓘ
DSC Version 1.2 wurde am 27. Januar 2016 veröffentlicht und ist in Version 1.4 des DisplayPort-Standards enthalten; DSC Version 1.2a wurde am 18. Januar 2017 veröffentlicht. Die Aktualisierung umfasst die native Kodierung der Formate 4:2:2 und 4:2:0 in Pixel-Containern, 14/16 Bit pro Farbe und kleinere Änderungen am Kodierungsalgorithmus. ⓘ
Am 4. Januar 2017 wurde HDMI 2.1 angekündigt, das eine Auflösung von bis zu 10K unterstützt und DSC 1.2 für Videos mit einer Auflösung von mehr als 8K und 4:2:0 Chroma-Subsampling verwendet. ⓘ
eDP
Embedded DisplayPort (eDP) ist ein Displaypanel-Schnittstellenstandard für tragbare und eingebettete Geräte. Er definiert die Signalisierungsschnittstelle zwischen Grafikkarten und integrierten Displays. Die verschiedenen Revisionen von eDP basieren auf den bestehenden DisplayPort-Standards. Die Versionsnummern der beiden Standards sind jedoch nicht austauschbar. So basiert beispielsweise die eDP-Version 1.4 auf DisplayPort 1.2, während die eDP-Version 1.4a auf DisplayPort 1.3 basiert. In der Praxis hat embedded DisplayPort LVDS als vorherrschende Panel-Schnittstelle in modernen Laptops und Smartphones verdrängt. ⓘ
eDP 1.0 wurde im Dezember 2008 verabschiedet. Sie enthielt fortschrittliche Energiesparfunktionen wie die nahtlose Umschaltung der Bildwiederholfrequenz. Version 1.1 wurde im Oktober 2009 genehmigt, gefolgt von Version 1.1a im November 2009. Version 1.2 wurde im Mai 2010 verabschiedet und umfasst DisplayPort 1.2 HBR2 Datenraten, 120 Hz sequentielle Farbmonitore und ein neues Protokoll zur Steuerung von Anzeigegeräten, das über den AUX-Kanal funktioniert. Version 1.3 wurde im Februar 2011 veröffentlicht; sie enthält eine neue optionale Funktion Panel Self-Refresh (PSR), die entwickelt wurde, um Systemstrom zu sparen und die Akkulaufzeit in tragbaren PC-Systemen weiter zu verlängern. Der PSR-Modus ermöglicht es der GPU, zwischen den Bildaktualisierungen in einen stromsparenden Zustand überzugehen, indem der Framebuffer-Speicher in den Display-Panel-Controller integriert wird. Version 1.4 wurde im Februar 2013 veröffentlicht; sie reduziert den Stromverbrauch durch Teilbildaktualisierungen im PSR-Modus, regionale Hintergrundbeleuchtungssteuerung, niedrigere Schnittstellenspannungen und zusätzliche Verbindungsraten; der Hilfskanal unterstützt Multitouch-Paneldaten, um verschiedene Formfaktoren zu berücksichtigen. Version 1.4a wurde im Februar 2015 veröffentlicht; die zugrundeliegende DisplayPort-Version wurde auf 1.3 aktualisiert, um HBR3-Datenraten, Display Stream Compression 1.1, Segmented Panel Displays und partielle Updates für Panel Self-Refresh zu unterstützen. Die Version 1.4b wurde im Oktober 2015 veröffentlicht; ihre Protokollverfeinerungen und Klarstellungen sollen die Einführung von eDP 1.4b in Geräten bis Mitte 2016 ermöglichen. Version 1.5 wurde im Oktober 2021 veröffentlicht; sie enthält neue Funktionen und Protokolle, darunter eine verbesserte Unterstützung für Adaptive-Sync, die zusätzliche Energieeinsparungen und eine verbesserte Leistung bei Spielen und Medienwiedergabe ermöglichen. ⓘ
iDP
Internal DisplayPort (iDP) 1.0 wurde im April 2010 verabschiedet. Der iDP-Standard definiert eine interne Verbindung zwischen einem digitalen TV-System auf einem Chip-Controller und dem Timing-Controller des Bildschirms. Er zielt darauf ab, die derzeit verwendeten internen FPD-Link-Lanes durch eine DisplayPort-Verbindung zu ersetzen. iDP verfügt über eine einzigartige physikalische Schnittstelle und Protokolle, die nicht direkt mit DisplayPort kompatibel sind und sich nicht für externe Verbindungen eignen, jedoch sehr hohe Auflösungen und Bildwiederholraten ermöglichen und gleichzeitig Einfachheit und Erweiterbarkeit bieten. iDP verfügt über einen nicht variablen 2. 7-GHz-Takt und ist nominell auf 3,24 Gbit/s pro Lane ausgelegt, mit bis zu 16 Lanes in einer Bank, was zu einer sechsfachen Verringerung des Verkabelungsaufwands gegenüber FPD-Link für ein 1080p24-Signal führt; andere Datenraten sind ebenfalls möglich. iDP wurde im Hinblick auf Einfachheit entwickelt und verfügt daher nicht über einen AUX-Kanal, Inhaltsschutz oder mehrere Streams; es bietet jedoch Frame-Sequential und Line-Interleaved Stereo 3D. ⓘ
PDMI
Portable Digital Media Interface (PDMI) ist eine Verbindung zwischen Dockingstationen/Display-Geräten und tragbaren Media-Playern, die eine 2-Lane DisplayPort v1.1a-Verbindung umfasst. Sie wurde im Februar 2010 als ANSI/CEA-2017-A ratifiziert. ⓘ
wDP
Wireless DisplayPort (wDP) ermöglicht die Bandbreite und den Funktionsumfang von DisplayPort 1.2 für kabellose Anwendungen, die im 60-GHz-Funkband betrieben werden. Es wurde im November 2010 von der WiGig Alliance und der VESA als gemeinsame Anstrengung angekündigt. ⓘ
SlimPort
SlimPort, eine Marke von Analogix-Produkten, entspricht dem Mobility DisplayPort, auch bekannt als MyDP, einem Industriestandard für eine mobile Audio-/Video-Schnittstelle, die Konnektivität von mobilen Geräten zu externen Displays und HDTVs bietet. SlimPort ermöglicht die Übertragung von Video bis zu 4K-UltraHD und bis zu acht Audiokanälen über den Micro-USB-Anschluss an ein externes Konverter-Zubehör oder Anzeigegerät. SlimPort-Produkte unterstützen den nahtlosen Anschluss an DisplayPort-, HDMI- und VGA-Bildschirme. Der MyDP-Standard wurde im Juni 2012 veröffentlicht, und das erste Produkt, das SlimPort nutzte, war das Nexus 4 Smartphone von Google. Einige LG-Smartphones der LG G-Serie verwenden ebenfalls SlimPort. ⓘ
SlimPort ist eine Alternative zu Mobile High-Definition Link (MHL). ⓘ
DisplayID
DisplayID wurde entwickelt, um den E-EDID-Standard zu ersetzen. DisplayID verfügt über Strukturen mit variabler Länge, die alle bestehenden EDID-Erweiterungen sowie neue Erweiterungen für 3D-Displays und eingebettete Displays umfassen. ⓘ
Die neueste Version 1.3 (angekündigt am 23. September 2013) bietet verbesserte Unterstützung für gekachelte Display-Topologien; sie ermöglicht eine bessere Identifizierung mehrerer Videoströme und meldet die Größe und Position der Blende. Seit Dezember 2013 verwenden viele aktuelle 4K-Displays eine Kacheltopologie, aber es fehlt eine Standardmethode, um der Videoquelle mitzuteilen, welche Kachel links und welche rechts ist. Diese frühen 4K-Displays verwenden aus fertigungstechnischen Gründen in der Regel zwei zusammenlaminierte 1920×2160-Panels und werden derzeit im Allgemeinen als Setups mit mehreren Monitoren behandelt. DisplayID 1.3 ermöglicht auch die Erkennung von 8K-Displays und findet Anwendung in Stereo-3D, wo mehrere Videoströme verwendet werden. ⓘ
DockPort
DockPort, früher bekannt als Lightning Bolt, ist eine Erweiterung von DisplayPort um USB 3.0-Daten sowie Strom zum Aufladen tragbarer Geräte über angeschlossene externe Displays. Ursprünglich von AMD und Texas Instruments entwickelt, wurde es 2014 als VESA-Spezifikation angekündigt. ⓘ
USB-C
Am 22. September 2014 veröffentlichte die VESA den DisplayPort Alternate Mode on USB Type-C Connector Standard, eine Spezifikation zur Übertragung von DisplayPort-Signalen über den neu eingeführten USB-C-Anschluss. Ein, zwei oder alle vier Differenzialpaare, die USB für den SuperSpeed-Bus verwendet, können dynamisch konfiguriert werden, um für DisplayPort-Lanes verwendet zu werden. In den ersten beiden Fällen kann der Anschluss immer noch ein vollständiges SuperSpeed-Signal übertragen; im letzteren Fall ist zumindest ein Nicht-SuperSpeed-Signal verfügbar. Über die beiden Seitenbandsignale wird über denselben Anschluss auch der DisplayPort-AUX-Kanal unterstützt; außerdem ist gleichzeitig USB Power Delivery nach der neu erweiterten USB-PD 2.0-Spezifikation möglich. Damit ist der Typ-C-Anschluss eine strenge Obermenge der Anwendungsfälle, die für DockPort, SlimPort, Mini und Micro DisplayPort vorgesehen sind. ⓘ
VirtualLink
VirtualLink ist ein Vorschlag, der es ermöglicht, die für den Betrieb von Virtual-Reality-Headsets erforderliche Energie, Video und Daten über ein einziges USB-C-Kabel zu übertragen. ⓘ
Produkte
Seit seiner Einführung im Jahr 2006 hat DisplayPort in der Computerbranche an Popularität gewonnen und ist in vielen Grafikkarten, Displays und Notebooks zu finden. Dell war das erste Unternehmen, das ein Verbraucherprodukt mit einem DisplayPort-Anschluss vorstellte, den Dell UltraSharp 3008WFP, der im Januar 2008 auf den Markt kam. Bald darauf brachten AMD und Nvidia Produkte auf den Markt, die diese Technologie unterstützen. AMD fügte die Unterstützung in die Radeon HD 3000-Grafikkartenserie ein, während Nvidia die Unterstützung zuerst in der GeForce 9-Serie, beginnend mit der GeForce 9600 GT, einführte. ⓘ
Später im selben Jahr stellte Apple mehrere Produkte mit einem Mini DisplayPort-Anschluss vor. Der neue Anschluss - damals noch proprietär - wurde schließlich Teil des DisplayPort-Standards, allerdings behält sich Apple das Recht vor, die Lizenz für ungültig zu erklären, falls der Lizenznehmer "eine Klage wegen Patentverletzung gegen Apple einreicht". Im Jahr 2009 zog AMD mit seinen Grafikkarten der Radeon HD 5000 Serie nach, die den Mini DisplayPort in den Eyefinity-Versionen der Serie enthielten. ⓘ
Nvidia stellte am 4. November 2015 die NVS 810 mit 8 Mini DisplayPort Ausgängen auf einer einzigen Karte vor. ⓘ
Am 6. Mai 2016 stellte Nvidia mit der GeForce GTX 1080 die weltweit erste Grafikkarte mit DisplayPort 1.4-Unterstützung vor. AMD folgte am 29. Juni 2016 mit der Radeon RX 480, die DisplayPort 1.3/1.4 unterstützt. Die Radeon RX 400 Serie unterstützt DisplayPort 1.3 HBR und HDR10 und verzichtet auf den/die DVI-Anschluss/e im Design der Referenzkarte. ⓘ
Im Februar 2017 kündigten VESA und Qualcomm an, dass der DisplayPort Alt Mode-Videotransport in den Snapdragon 835-Mobilchipsatz integriert wird, der Smartphones, VR/AR-Head-Mounted-Displays, IP-Kameras, Tablets und mobile PCs antreibt. ⓘ
Unterstützung für DisplayPort Alternate Mode über USB-C
Derzeit ist DisplayPort der am weitesten verbreitete alternative Modus und wird für die Videoausgabe auf Geräten verwendet, die nicht über DisplayPort- oder HDMI-Anschlüsse in Standardgröße verfügen, wie z. B. Smartphones, Tablets und Laptops. Ein USB-C-Multiport-Adapter wandelt den nativen Videostrom des Geräts in DisplayPort/HDMI/VGA um, sodass er auf einem externen Display, wie einem Fernseher oder Computermonitor, angezeigt werden kann. ⓘ
Beispiele für Geräte, die DisplayPort Alternate Mode über USB-C unterstützen, sind: MacBook, Chromebook Pixel, Surface Book 2, Samsung Galaxy Tab S4, iPad Pro (3. Generation), HTC 10/U Ultra/U11/U12+, Huawei Mate 10/20/30, LG V20/V30/V40*/V50, OnePlus 7 und neuer, ROG Phone, Samsung Galaxy S8 und neuer, Sony Xperia 1/5 usw. ⓘ
Teilnehmende Unternehmen
Die folgenden Unternehmen haben sich an der Ausarbeitung der Entwürfe der DisplayPort-, eDP-, iDP-, DDM- oder DSC-Normen beteiligt:
- Agilent
- Altera
- AMD Grafik-Produktgruppe
- Analogix
- Apple
- Astrodesign
- BenQ
- Broadcom Gesellschaft
- Chi Mei Optoelektronik
- Chrontel
- Dell
- Display-Labore
- Foxconn Elektronik
- ZukunftPlus Systeme
- Genesis Mikrochip
- Gigabyte Technologie
- Hardent
- Hewlett-Packard
- Hosiden
- Hirose Electric Gruppe
- Intel
- intoPIX
- I-PEX
- Integrierte Gerätetechnik
- JAE Elektronik
- Kawasaki Mikroelektronik (K-Micro)
- Keysight-Technologien
- Lenovo
- LG Anzeige
- Luxtera
- Molex
- NEC
- NVIDIA
- NXP Halbleiter
- Xi3 Gesellschaft
- Parade-Technologien
- Realtek-Halbleiter
- Samsung
- SMK
- STMicroelectronics
- Synaptics Inc.
- SyntheSys Forschung Inc.
- Teledyne LeCroy (QuantumData)
- Tektronix
- Texas Instrumente
- TLi
- Tyco Elektronik
- AnsichtSonic
- VTM ⓘ
Die folgenden Unternehmen haben außerdem angekündigt, dass sie DisplayPort, eDP oder iDP implementieren wollen:
- Acer
- ASRock
- Biostar
- Chroma
- BlackBerry
- Schaltung Montage
- DataPro
- Eizo
- Fujitsu
- Hall Research Technologien
- ITE Tech.
- Matrox Grafiken
- Mikro-Stern International
- MStar Halbleiter
- Novatek Mikroelektronik Corp.
- Palit Mikrosysteme Ltd.
- Pionier-Gesellschaft
- S3 Grafiken
- Toshiba
- Philips
- Quantum Daten
- Sparkle Computer
- Unigraf
- Xitrix ⓘ
Motivation
DisplayPort wurde ursprünglich entworfen, um den Umstieg auf digitale Schnittstellen zu beschleunigen, die Voraussetzung für eine höhere Anzeigequalität sind. Auch benötigt der Anschluss weniger Platz als VGA und DVI und ist daher besser für tragbare Geräte wie Notebooks geeignet. Im Unterschied zum konkurrierenden HDMI-Stecker ist eine mechanische Verriegelung der Steckverbindung über zwei federnde Widerhaken vorgesehen, die per Drucktaste am Steckergehäuse gelöst werden. ⓘ
Technisch setzt DisplayPort auf eine Hauptverbindung (englisch Main Link) bestehend aus einer, zwei oder vier Lanes (Lane 0 bis Lane 3) mit hoher Bandbreite und geringer Latenz, die einen Datenfluss nur in einer Richtung erlaubt. Die Version 1.0 unterstützt einen Videostream samt Audio. ⓘ
DisplayPort 1.0 umfasst einen Zusatzkanal (AUX-Channel, englisch auxiliary), der bei geringen Latenzen und konstanter Bandbreite eine bidirektionale Verbindung erlaubt, um unter anderem eine Gerätesteuerung nach den VESA-Standards E-DDC, E-EDID, DDC/CI und MCCS zu ermöglichen. Dadurch wird echtes Plug and Play möglich. Der AUX-Channel kann für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, darunter Consumer-Electronics-Control oder USB. ⓘ
Steckerbelegung
Die Tabelle zeigt die Steckerbelegung einer DisplayPort-Videoquelle (PC, Laptop). Auf Monitorseite sind die Lanes 0 bis 3 gekreuzt, d. h. Lane 0 ist mit Lane 3, Lane 1 mit Lane 2 der Gegenseite verbunden. ⓘ
Pin | Funktion | Pin | Funktion ⓘ | |
---|---|---|---|---|
1 | LVDS – Leitung 0+ | |||
2 | Masse | |||
3 | LVDS – Leitung 0− | |||
4 | LVDS – Leitung 1+ | |||
5 | Masse | |||
6 | LVDS – Leitung 1− | |||
7 | LVDS – Leitung 2+ | |||
8 | Masse | |||
9 | LVDS – Leitung 2− | |||
10 | LVDS – Leitung 3+ | |||
11 | Masse | |||
12 | LVDS – Leitung 3− | |||
13 | Config 1 | |||
14 | Config 2 | |||
15 | AUX-Kanal+ | |||
16 | Masse | |||
17 | AUX-Kanal− | |||
18 | Hot-Plug-Erkennung | |||
19 | Stromversorgung: Masse | |||
20 | Stromversorgung: +3,3 V/0,5 A | |||
Vergleich mit DVI und HDMI
Vorteile
- Basiert auf einem Mikropaket-Protokoll (Achtung: auch bei HDMI 2.1)
- Erlaubt eine einfache Erweiterung des Standards
- Design zur Unterstützung einer internen „chip-to-chip“-Kommunikation:
- Kann ein Displaypanel direkt ansteuern. Damit entfallen Skalierungs- und Kontrollschaltungen, preiswertere und dünnere Bildschirme sind möglich. Latenzen werden verringert.
- Ersatz für interne LVDS-Verbindungen zu Notebookpanels durch eine allgemeine standardisierte Schnittstelle
- Kompatibel mit Low-Voltage-Signalumgebung, die in der 45-Nanometer-CMOS-Fertigung Anwendung findet
- Zusatzkanal kann für berührungsempfindliche Bildschirme, USB-Verbindungen, Kamera, Mikrofon etc. verwendet werden
- Kleinerer Stecker mit optionaler Verriegelung, die keine Verschraubung benötigt
- Lizenzfrei, erspart den Herstellern von Kleinserien (z. B. FPGA-Boards und FPGA-Amigas) die sonst üblichen HDMI-Jahresgebühren von bis zu 10.000 Dollar. ⓘ
Nachteile
- keine direkte elektrische Kompatibilität mit DVI – allerdings durch automatische Erkennung des Verbindungstyps und Umschaltung der Leitungstreiber ab DisplayPort 1.1 emulierbar. ⓘ
Alternative Multimediaschnittstellen
- SDI (Serial Digital Interface) – Video-Bildübertragung inkl. Audio in Studios
- HD-SDI (High Definition Serial Digital Interface) – Video-Bildübertragung inkl. Audio in Studios
- DVI (Digital Visual Interface) – erste erfolgreiche Digitalschnittstelle für Computerbildschirme ohne Audio (Verschlüsselung optional), in Variante DVI-A und DVI-I auch für analogen Monitoranschluss geeignet (abwärtskompatibel zu VGA)
- HDMI (High Definition Multimedia Interface) – erweitert für Video (neben Bild- auch Audio-Daten sowie Verschlüsselung und alternative Video-Modi), rein digital, inkl. DVI-Kompatibilitätsmodus
- UDI (Unified Display Interface) – gescheiterter digitaler Videostandard von Samsung, Intel und Apple, der VGA ablösen sollte
- MHL (Mobile High-Definition Link) – HD-Video- und Audio-Schnittstelle, optimiert für die Verbindung von Mobiltelefonen und portablen Geräten an HDTVs
- HDBaseT – HD-Video, Audio, USB, Netzwerk und Strom bis zu 100 m über Netzwerkkabel ⓘ